InnoBuPro - Innovative Produktion von Biobutanol aus industriellen biogenen Reststoffen am Beispiel Sulfitablauge

Ausgangssituation/Motivation

Der weltweite steigende Treibstoffverbrauch in Kombination mit den limitierten fossilen Rohstoffressourcen forcieren die Notwendigkeit der (Weiter-)Entwicklung von Prozessen zur Substitution fossiler Kraftstoffe und Bereitstellung von alternativen Treibstoffen.
Bereits seit geraumer Zeit wird die Generierung biobasierter Kraftstoffe intensiv beforscht und bearbeitet. Allerdings sind Biotreibstoffe wie Biodiesel oder Bioethanol in ihrer Eignung als Kraftstoffadditive hinsichtlich der Charakteristika Energieinhalt, Mischbarkeit mit fossilem Diesel bzw. Benzin oder direktem Einsatz in konventionellen Antrieben (ohne Adaption des Antriebes) beschränkt. Hingegen eröffnet der Einsatz des Alkohols Butanol, der sowohl mit Ottokraftstoffen (in allen Verhältnissen gemischt oder gänzlich ersetzt) als auch mit Dieselkraftstoff (mit einem Anteil von bis 50% gemischt) in konventionellen Motoren ohne Modifikationen verwendet werden kann, hohes Potential.

Inhalte und Zielsetzungen

Dieses Projekt dient der Entwicklung eines stabilen, kontinuierlichen Prozesses zur biotechnologischen Darstellung von 1-Butanol durch nicht gentechnisch modifizierte Mikroorganismen vorrangig der Gattung Clostridium sp.

Methodische Vorgehensweise

Zur Entwicklung eines adäquaten Systems wird hierbei die Betrachtung von industriellen Reststoffströmen angedacht – im speziellen soll dies am Beispiel einer Sulfitablauge aus der Papier- und Zellstoffindustrie erfolgen. Nach Charakterisierung dieses Reststoffes und Evaluierung eventuell notwendiger Aufbereitungsschritte wird diese als Substrat im Fermentationsprozess eingesetzt. Die möglichst vollständige Umsetzung der darin enthaltenen Zucker (aus Hemicellulosen) zu Butanol erfolgt mit selektierten und adaptierten Mikroorganismen (erweitertes Screening).
Neben der Entwicklung eines innovativen 2-stufigen, speziell auf das Substrat abgestimmten, Fermentersystems und der Optimierung des kontinuierlichen Prozesses hinsichtlich der Butanolausbeute und Prozesseffizienz ist die effektive und simultane Abtrennung der gebildeten Produkte ein wesentlicher Fokus.

Ergebnisse und Ausblick

Zur Schließung der Prozesskreisläufe ist eine Evaluierung der Verwertungsmöglichkeiten aller Nebenprodukte (Wasserstoff und CO2) vorgesehen. Weiters wird die an und für sich bestätigte Eignung das Butanols in konventionellen Antrieben durch einen Motorentest verifiziert. Abschließend sind die Erhebung der Rahmenbedingungen für ein konzeptives Anlagenschema sowie die ökonomische Bewertung des Prozesses geplant.

Projektleitung

PROFACTOR GmbH DI Dr. Wolfgang Schnitzhofer

Projektpartner

• Kanzler Verfahrenstechnik GmbH
  DI. Daniel Kahr
• Lenzing AG
  Dr. Hedda Weber
• Technische Universität Wien - Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Technische Biowissenschaften
  Ao. Univ. Prof. Dipl.-Ing Anton Friedl

PROFACTOR GmbH
DI Dr. Wolfgang Schnitzhofer

Tel.: +43 (7252) 885-405
Fax: +43 (7252) 885-101
E-Mail: wolfgang.schnitzhofer@profactor.at

Dieses Projekt wurde im Rahmen des Programms "Mobilität der Zukunft" vom BMVIT finanziert.

Weiterführende Informationen finden Sie im Infonetz der FFG.