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Herstellung von Zuckerkraftstoff

Herstellung von Zuckerkraftstoff

Neuer flüssiger Transportkraftstoff aus Zucker

Laut einem Artikel, der diese Woche auf ScienceDaily.com veröffentlicht wurde, haben Professor James Dumesic, ein biologischer und chemischer Ingenieur an der Universität von Wisconsin-Madison, und sein Team ein zweistufiges Verfahren entwickelt, um aus Biomasse gewonnenen Zucker in 2,5 umzuwandeln -Dimethylfuran (DMF), ein flüssiger Transportkraftstoff mit 40% mehr Energie als Ethanol.

Die Aussichten auf eine Verringerung der Ölreserven und die Gefahr einer globalen Erwärmung aufgrund der Freisetzung von Kohlenstoff in die Atmosphäre haben die Suche nach einem nachhaltigen, kohlenstofffreien Kraftstoff ausgelöst, der die globale Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen verringert. Durch die chemische Modifizierung von Zucker durch eine Reihe von Schritten unter Verwendung von Kupfer- und Säurekatalysatoren sowie Salz und Butanol als Lösungsmittel haben Forscher einen Weg zur Entwicklung eines solchen Kraftstoffs eröffnet.

"Derzeit ist Ethanol der einzige erneuerbare flüssige Kraftstoff, der in großem Maßstab hergestellt wird", sagt Dumesic. „Aber es gibt mehrere Einschränkungen. Es hat eine relativ geringe Energiedichte, verdunstet leicht und kann durch Absorption von Wasser aus der Atmosphäre verschmutzt werden. Darüber hinaus ist ein energetisch intensiver Destillationsprozess erforderlich, um Kraftstoff von Wasser zu trennen. “

Dimethylfuran hat nicht nur einen höheren Energiegehalt, es löst auch andere Ethanolprobleme. DMF ist nicht wasserlöslich und kann daher nicht durch Absorption von Wasser aus der Atmosphäre verunreinigt werden. Einmal gelagert, ist es stabil und verbraucht in der Verdampfungsphase seiner Herstellung ein Drittel der Energie, die zum Verdampfen einer durch Fermentation hergestellten Ethanollösung für die Anwendung in Biokraftstoffen erforderlich ist.

Nach dem neuen Verfahren wird Fructose zunächst in Wasser mittels eines Säurekatalysators in Gegenwart eines niedrigsiedenden Lösungsmittels in HMF umgewandelt. Das Lösungsmittel extrahiert das HMF aus dem Wasser und transportiert es zu einer separaten Stelle. Obwohl andere Forscher zuvor Fructose in HFM umgewandelt haben, hat das Dumesic-Team eine Reihe von Verbesserungen vorgenommen, die die HMF-Produktion erhöhen und deren Extraktion erleichtern. Zum Beispiel stellte das Team fest, dass die Zugabe von Salz (NaCl) die HFM-Extraktion erheblich verbessert und die Bildung von Verunreinigungen verhindert.

Dumesic beschreibt seinen Prozess am 21. Juni 2007 in der Zeitschrift Nature. Ihm zufolge werden weitere Forschungsarbeiten erforderlich sein, bevor diese Technologie kommerzialisiert werden kann, um beispielsweise ihre Umweltauswirkungen nachzuweisen.

Quelle: Science Daily


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