Neue Wertschöpfungsketten zur Herstellung von Standard-Treibstoffen aus lignozellulosehaltigen Rohstoffen

Dieses Forschungsgebiet befasst sich mit den Umwandlungsprozessen von Biomasse in flüssige Treibstoffe, insbesondere mit ertragsstarken und kostengünstige Produktionswege für die Produktion von Lignocellulose-Bioethanol und Bio-Jet-Kraftstoffen im kleinen bis mittleren Massstab.

Diese Treibstoffe basieren hauptsächlich auf forstwirtschaftlichen und landwirtschaftlichen Abfällen und Rückständen. So kann der Wettbewerb mit der Lebensmittelproduktion vermieden und der Einfluss auf die Umweltvermindert werden.

Beschreibung des Forschungsgebietes

Ziel dieses Forschungsbereichs ist es, den Ertrag an  flüssigen Treibstoffen aus fester Biomasse um 30% zu erhöhen, indem auch das Lignin in Kohlenwasserstoffe umgewandelt wird. Zugleich sollen die Kosten der biochemischen Umwandlung durch Zusammenlegen von Prozessschritten und präparierte Enzymcocktails um 40% gesenkt werden. Neben biochemischen Verfahren kommen spezielle Vorbehandlungsmethoden und katalytische Technologien zur Anwendung . Im Einzelnen werden folgende Zielemarken anvisiert:

  • Erhöhung des Biomasse-zu-Zucker Ertrags auf über 90% durch Vorbehandlung bei Temperaturen unter 140°C.
  • Hohe Produktionserträge von C9 Kohlenwasserstoffen (>60%) aus Lignin durch Zugabe von Formaldehyd.
  • Entwicklung einer kontinuierlichen Beschickung der Biomasse-Dampfvorbehandlung.
  • Erhöhung der Prozesseffizienz in der Herstellung von flüssigen Bio-Treibstoffen um 20-30%.
  • Up-Scaling der konsolidierten Biomasseverarbeitung und Integration in die Treibstoffproduktion und Erzeugung von marktfähigen Nebenprodukten (z.B. Carbonsäuren).
  • Erhöhung der Ausbeute bei der Umwandlung von Lignin- und Fermentationsbasierten Molekülen zu Flugbenzin auf über 80%.

Forschungspartner

Jeremy Luterbacher

Leiter des Forschungsgebiets „Flüssige Bio-Treibstoffe“ des SCCER BIOSWEET und des Labors für nachhaltige und katalytische Verfahren an der EPFL Lausanne.

Forschungspartner

Michael Studer

Gruppenleiter und Dozent für Agrar-, Forst- und Energietechnik an der Berner Fachhochschule, Hochschule für Agrar- Forst- und Lebensmittelwissenschaften (BFH-HAFL).

Forschungspartner

Frédéric Vogel

Leiter der Gruppe Katalytische Verfahrenstechnik am Paul Scherrer Institut und Dozent an der Fachhochschule Nordwestschweiz, Brugg/Windisch (FHNW).- und

Forschungspartner

Outreach Material

Faktenblatt Biomass to Liquid Fuel

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