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Bioraffinage

Bioraffinerie ist eine Form der Verfeinerung, die auf . angewendet wird Biomasse. Mittels Bioraffinerie können aus der Biomasse mehrere Komponenten (Fraktionen) extrahiert werden. Bioraffinerie ist eine Schlüsseltechnologie, um eine biobasiert Wirtschaft, für die neue nachhaltige Wertschöpfungsketten entwickelt werden müssen (kaskadieren).[1]

Klassifizierung von Bioraffineriekonzepten

Es Internationale Energieagentur hat die „IEA Bioenergy Task 42 on Bioraffineries“ ins Leben gerufen, um das Konzept der Bioraffinerie weiterzuentwickeln.[2] Innerhalb dieser Aufgabe gliedert sich die Bioraffinerie in folgende Komponenten:

  • Biomasse
Der Rohstoff, auf den die Bioraffinerie angewendet wird, bestehend aus beiden Pflanzen, die zur Energiegewinnung angebaut werden als Restströme.
  • Konvertierungsmethoden
Die verschiedenen Methoden, mit denen Biomasse zu Zwischen- oder Endprodukten veredelt wird.
  • Plattformen
Zwischenprodukte aus der Bioraffinerie, die zu Endprodukten weiterverarbeitet werden können. Beispiele sind Synthesegas, Zucker und Protein.
  • Produkte
Das Endprodukt, das teilweise in der Bioraffinerie hergestellt wird. Hier wird unterschieden zwischen Materialien (Lebensmittel, Baumaterialien, Chemikalien, Polymere) und Kraftstoffe oder andere Energieprodukte (Bioethanol, Wärme, Elektrizität).

Konvertierungsmethoden

Es gibt verschiedene Methoden, Biomasse in mehrere Fraktionen aufzuteilen. Mehrere Methoden können nacheinander angewendet werden, um das Endprodukt zu erhalten.[3][2]

  • mechanisch
Es gibt verschiedene mechanische Trenntechniken, bei denen die Biomasse apparativ aufbereitet wird. Dieses Gerät funktioniert unter anderem durch drücken, Filter, Extrakt, Zentrifugation und te perforieren. Dies ist normalerweise der erste Schritt in einem Bioraffinerieprozess.
  • Chemisch
Durch Zugabe von Chemikalien kann die Biomasse weiter abgetrennt werden. lignocellulosehaltige Biomasse wie Holz in einzelne Fraktionen zerlegt werden kann Zellulose, Hemizellulose und Lignin zum Beispiel durch Hinzufügen Acid oder gelogen und eine erhöhte Temperatur.
  • Biochemisch
Die Umwandlung der Biomasse in separate Fraktionen kann auch durch organische Verfahren erreicht werden. Enzyme, Bakterien oder Pilze werden verwendet, um Gärung zu verhindern oder Fermentation zu etablieren.
  • Thermochemisch
Unter die thermochemischen Verfahren fallen alle Bioraffinerieprozesse, bei denen die Biomasse durch hohe Temperaturen abgebaut wird. Je nach Temperatur und Menge Sauerstoff Es können unterschiedliche Reaktionen auftreten. Verbrennung (viel Sauerstoff), Vergasung (wenig Sauerstoff), Pyrolyse (kein Sauerstoff) und Torrefizierung (kein Sauerstoff, niedrige Temperatur) gehören zu den bekanntesten Methoden.