Neue Technologien stärken erneuerbare Energien

Finnische Wissenschaftler haben einen Weg gefunden, Totholz für weniger als einen Euro pro Liter in hochwertigen Biokraftstoff umzuwandeln. Sie glauben, dass sie mehr als die Hälfte der Energie von Rohholz – lignozellulosehaltiger Biomasse, wenn Sie den Fachbegriff bevorzugen – in etwas umwandeln können, das ein Taxi, einen Traktor oder einen Panzer antreibt.

Biokraftstoffe wurden schon vor langer Zeit als Alternative zu fossilen Brennstoffen vorgeschlagen: Sie sind nicht gerade kohlenstofffrei, aber sie nutzen den frisch von Pflanzen aufgenommenen Kohlenstoff, sodass das in die Atmosphäre zurückgekehrte Kohlendioxid ohnehin wieder dort ankommt, aus Kompost oder Laubstreu , Lebensmittelabfälle oder Brennholz.

In den Jahren des Agrarüberschusses in Europa und den USA nahmen die Landwirte die Idee als alternative Einkommensquelle an; Umweltschützer bejubelten sie, weil große Bestände an Bäumen, Sträuchern oder Gräsern zumindest etwas frischen Lebensraum für Vögel und Insekten sowie Bodenbedeckung zur Verhinderung von Erosion boten; Ökonomen applaudierten, weil Immobilien für irgendeine Form von Einkommen genutzt wurden.

Ein neuer Kandidat für landwirtschaftlich angebaute Biomasse ist die Robinie – Robinia pseudoacacia –, die im Mittleren Westen der USA schnell wächst und dreimal kräftiger zunimmt als die nächstbeste Art und derzeit an der University of Illinois als Potenzial getestet wird Biokraftstoffpflanze.

Hohe Energieeffizienz

Gegner argumentierten jedoch, dass das Land, das für den Anbau von Nutzpflanzen zur Ernährung einer immer hungriger werdenden Welt benötigt werde, verschwenderisch genutzt werde, und propagierte stattdessen die Idee von Biokraftstoffen, die aus Resten wie Stroh, Maisschalen, Holzspänen, Bohnenstängeln, Essensresten usw. hergestellt würden.


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Die finnische Lösung – bereit für die kommerzielle Produktion, sagt das VTT Technical Research Centre of Finland – ist ein guter Kompromiss für Finnland, ein Land mit einem großen Holzgeschäft mit viel Abfall, einem sehr großen bewaldeten Hinterland und einem sehr kalten Winter und eine Regierung, die sich für eine kohlenstoffarme Wirtschaft eingesetzt hat, indem sie sich das Ziel gesetzt hat, bis 20 2020 % der Verkehrskraftstoffe aus erneuerbaren Energien zu beziehen.

Die VTT-Wissenschaftler und -Ingenieure gehen davon aus, dass sie mithilfe der Druckwirbelschichtvergasungstechnologie kommerzielle Mengen an Methanol, Dimethylether, synthetischem Benzin und einigen der als Fischer-Tropsch-Flüssigkeiten bekannten schwefelarmen Kohlenwasserstoffe liefern können.

Sie testeten das Verfahren in Prototypenanlagen in Finnland und in den USA. Sie glauben, dass sie anhand von Fallstudien Energieeffizienzen von 50 % bis 67 % aus Rinden- und Altholz-Bioraffinerien erzielen können, wenn die überschüssige Wärme aus dem Prozess anschließend für Fernwärme oder andere Zwecke genutzt wird – Erhöhen Sie den Gesamtwirkungsgrad auf 74–80 %.

Bioraffinerien mit einer Leistung von 300 MW könnten Treibstoff für 150,000 Autos zu Kosten von 58 bis 78 Euro pro MWh oder 50 bis 70 Cent pro Liter liefern.

Es gibt auch ermutigende Neuigkeiten für die Fans nicht nur der kohlenstoffarmen, sondern auch der kohlenstofffreien Wirtschaft. Wissenschaftler der University of Madison-Wisconsin haben einen neuen und kostengünstigeren Katalysator entwickelt, der Wasserstoff aus Wasser erzeugen kann.

Wesentliche Vorteile

Wenn der Wasserstoff mit Sauerstoff verbrannt wird, liefert er ein hohes Maß an Energie und ein Abfallprodukt, das vollständig aus Wasser besteht.
Der Haken daran war, dass der Prozess durch Platin, ein seltenes und sehr teures Metall, katalysiert wurde, damit die Reaktion zuverlässig funktionierte – und sie musste sicherlich in den Brennstoffzellen zuverlässig funktionieren, die für die Apollo-Mondlandungen und spätere Abenteuer im Weltraum entwickelt wurden.

Katalysatoren werden bei einer chemischen Reaktion nicht selbst verbraucht, sie unterstützen sie lediglich. Dennoch bleiben Brennstoffzellen, solange sie auf Platin basieren, wahrscheinlich teure Spielzeuge oder Energiequellen, die teuren, stark nachgefragten Technologien vorbehalten sind.

Aber Mark Lukowski und Kollegen berichten im Journal of the American Chemical Society, dass sie Nanotechnologie nutzten, um Molybdändisulfidschichten auf Graphit aufzutragen, um einen Halbleiter herzustellen, und dann Lithium verwendeten, um ein metallisches Material mit unerwarteten Eigenschaften als Katalysator zu erzeugen. Alle diese Elemente kommen relativ häufig vor.

Sie sagen, dass der neue Katalysatorcocktail vielversprechend aussieht, obwohl er noch nicht so effizient ist wie Platin. Aber sie führen die Forschung fort. „Es gibt viele Hürden auf dem Weg zu einer Wasserstoffwirtschaft“, sagt Lukowski, „aber die Vorteile in Bezug auf Effizienz und Schadstoffreduzierung sind so bedeutend, dass wir voranschreiten müssen.“ – Climate News Network