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Biokraftstoff - Energieträger der Zukunft?

 

Dennoch kamen Biokraftstoffe in den vergangenen Monaten und Jahren auch immer wieder in den Ruf  ein sozial- und umweltverträgliches Dilemma zu erzeugen. So wurden etwa in Entwicklungsländern große Flächen gerodet und für Biosprit-Monokulturen aus Zuckerrohr und ähnlichem genutzt und somit  ohne Absicht gleichzeitig im Wettbewerb zur Lebensmittelproduktion zu stehen.

So wurden bei Biokraftsoffen 1 Generation ausschließlich die Zucker- bzw. ölhaltigen Bestandteile des Fruchtstandes einer Pflanze genutzt. Hingegen  bei Biokraftstoffen 2 Generation nur die zellulose- bzw. hemicellulosehaltigen Bestandteile,  zumeist die Sprossachsen oder Blätter, der Pflanze. Diese Art der Nutzung bringt somit 3 wesentliche Vorteile mit sich.  Zum einen  konkurriert der Treibstoff nicht mit der  Nahrungs- oder Futtermittelproduktion, weil die Fruchtstände wie zum Beispiel ein Maiskorn, weiterhin für die Nahrungsmittelproduktion verwendet werden können, zum zweiten gelten die zellulosehaltigen Bestandteile einer Pflanze als die energiereicheren Bestandteile. Hierdurch verspricht man sich in der Gesamtmassen Bilanz eine höhere Produktionsausbeute.  Als dritten Punkt könnte man die Produktionskosten ins Auge fassen. So sind die ausschließlich Cellulose- bzw. hemicellulosehaltigen Bestandteile deutlich günstiger auf dem Rohstoffmarkt zu beziehen wie solche mit hohen Nähstoffgehalten wie z.B. Mono- und Disacchariden, Proteinen oder Lipiden. 

Bioethanol wird mittels Biokatalyse (Fermentation) und Bioprozesstechnik hergestellt und gewonnen. Um allerdings solche ausgereiften Bioprozesstechnikanlagen zu betreiben bedarf es in der Regel doch noch einer Vorbereitung der lignozellulosehaltigen Reststoffe. So spielt nicht alleine der Zerkleinerungsgrad (Partikelgröße) wegen der verbauten Anlagenteile wie Ventilen und der eingebauten Mess- und Regeltechnik eine Rolle, sondern was noch viel wichtiger erscheint die durch die Zerkleinerung geschaffene hohe Oberfläche und die damit verbundene Verweil – und Fermentationszeit in dem Biofermenter. Hierdurch nämlich wird den eingesetzten Mikroorganismen und Enzymen die Möglichkeit gegeben Zeit- und Ressourcen sparend eine höchstmögliche Anlageneffektivität zu erzielen.

Zur Zerkleinerung der pflanzlichen Reststoffe werden dann in vielen Technikums- und Pilotanlagen Schneidmühlen aus dem Hause Fritsch eingesetzt. Hier speziell die Universal-Schneidmühle PULVERISETTE 19 in Kombination mit der Probenabsaugung (Zyklon). Vorteile dieses Systems ist die einfache Handhabung während des Schneidwerkzeugwechsel und des Reinigens. 

Ganz entscheidend allerdings für die Produktion von Bioethanol ist die zu erreichende Endpartikelgröße. Hier ist  es, dank  der eingesetzten patentierten Fritsch Probenabsaugung möglich, ausreichend hohe Mengen an Biomasse mit Korngrößenverteilung von bis zu kleiner 250 µm herzustellen, die anschließend ohne Probleme in die Fermentationsanlagen überführt werden können. Das erreichen der geforderten Endfeinheiten hängt im Wesentlichen von der Art des Rohstoffes sowie von den reglementierenden Maschinenfaktoren (Siebeinsätze/Zerkleinerungsprinzip) ab. So wird unweigerlich die freie Siebdurchgangsfläche, bei eingesetzten 100 µm Sieben, um ein vielfaches gegenüber Standardsieben verringert welches eine extrem hohe physikalische Belastung des Probenmaterials mit sich bringt. Diese physikalische Belastung macht sich dann  in der Regel durch Wärmeentwicklung im Gerät sowie einer Durchsatzverringerung bemerkbar.

Feinstaubfilter für die Schneidmühle

All diese Problemstellungen können dank des gerichteten hohen Volumenluftstroms des Zyklons von 2800 l/min umgangen werden.
Weiterhin verringert die Probenabsaugung durch Einsatz eines Polyestervorfilters mit der Trenngrenze von 5 µm und einem sogenannten HEPA- Feinstaubfilter (High-Efficiency-Particulate-Filter) mit Trenngrenze von 0,3 µm die Staubbelastung am Arbeitsplatz.   



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