Biorefineries and LCA Flashcards
Was macht eine Biorefinery?
Umwandlung in ein Spektrum von Zwischen- und Endprodukten mit Hilfe verschiedenster Technologien und unter möglichst vollständiger Nutzung aller Biomasse-Bausteine
Ein Vergleich zwischen der Petroleum Industrie
In der Erdölindustrie sind Raffinerien Anlagen, in denen Rohöl als Ausgangsmaterial destilliert, gereinigt und zu Mineralöl raffiniert wird VS. Konzept. “Eine andere Art von Kohlenstoffwirtschaft/Rohstoff!”
Was sind Produkte einer Biorefinery?
biobasierte Materialien, Chemikalien oder Energiequellen. Energieerzeugung kann mit der stofflichen Nutzung gekoppelt werden, was die
Effizienz steigert (Kaskadennutzung).
Was sind die Prozess-Steps
- Vorbehandlung der Biomasse; das Substrat wird in seine Bestandteile (Zellulose, Stärke oder Lignin (Primär Raffination)).
- Gefolgt von weiteren Raffinationsschritten, die schließlich zu Produkten führen (Sekundärraffination)
Nach welchen Kriterien werden Biorefineries klassifiziert?
Plattformen
Produkten
Rohstoffen
Gesamtprozess
Was sind Beispiele für den Feedstock?
- Lignocellulose: Holz und forstwirtschaftliche Rückstände
- Zucker/Stärke: Zuckerrüben, Mais, Getreide
- Pflanzen- und Algenöl: Raps, Algen
- Grüne feuchte Biomasse: Gras, Silage
- Synthesegas
- Reststoffe (Residues): kommunale bis industrielle Reststoffe
- Marine Biomasse
Welche Konversationsprozesse für Biomasse zu Finalprodukt gibt es?
- Biochemisch: Verfahren unter niedriger Temperatur und Druck, bei denen Mikroorganismen oder Enzyme eingesetzt werden
-
Chemische Verfahren: Substrate werden durch die Einwirkung einer externen Chemikalie verarbeitet (z. B.,
Hydrolyse, Umesterung, Hydrierung, Oxidation, Aufschluss) - Thermochemische Verfahren: Hoher Druck und hohe Temperatur, mit oder ohne Katalysator, z. B. Verbrennung, Vergasung
Was ist eine Platform und was sind Beispiele dafür?
raw material»_space; Platform»_space; Produkt
- C6-Zucker: Hydrolyse von Saccharose, Stärke, Cellulose, Hemicellulose
- C5-Zucker: Hauptsächlich aus Hemizellulose
- Gase: Biogas, Synthesegas, Wasserstoff
- VFA: Dunkle Gärung
Was sind Beispiele für Produkte einer Biorefinery?
Eng verbunden mit den verwendeten Verfahren, die zu energetischen oder nicht
energetischen Produkten führen
- Energetisch: Energieträger wie Biokraftstoffe, Elektrizität, Wärme
- Nicht-energetisch: Massen- , Feinchemikalien
- Integration beider Produkte möglich und erwünscht → Hauptprodukt (z.B. Ethanol, Lipide, Pigmente…) und Reststoffe zur energetischen Nutzung (Energieversorgung der Anlage)
Thermochemical Biorefinery …
- Einfache Vorbehandlung
- “Wertverlust”, da das Substrat vollständig oxidiert wird
- Abgas / “Syngas” kann (sollte) weiter verwertet werden (z.B. Fischer-
Tropsch), um den Kreislauf zu schließen
Schritte einer thermochemical biorefinery …
Seit 8
Biochemical Biorefinery…
- Kostspielige Vorbehandlung (z. B. Organosolve)
- Umwandlung von Substraten über MOs (Hefe, mikrobielles Konsortium, Lactobacillus)
- Substrat und Sterilisation müssen berücksichtigt werden
- Beispiel: ABE, EtOH, anaerobe Vergärung (DF)
Was sind Schritte einer biochemical Biorefinery?
Seit 9
Die 3 Beispiele
- Bio-ethanol
- Biogas
- Marine Macroalgea
Seite 11,12,13
Was ist ein LCA (Life Cycle Assessment)/Ökobilanz?
Die Ökobilanz ist ein umfassendes, schrittweises Instrument zur Bewertung, Quantifizierung und Interpretation der (potenziellen) Umweltauswirkungen Auswirkungen, die mit dem Lebenszyklus eines Produkts, eines Prozesses oder einer Dienstleistung
