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Über die Struktur der oligomeren Bestandteile von Flash-Pyrolyseölen aus Biomasse
Doktorarbeit / Dissertation aus dem Jahr 2006 im Fachbereich Landschaftsnutzung und Naturschutz, Note: 1,0, Universität Hamburg (Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften, Department Biologie), Veranstaltung: Studiengang Holzwirtschaft, Sprache: Deutsch, Abstract: Inhaltsangabe:Einleitung: Fossile Rohstoffe sind die Hauptenergieträger in unserer modernen Gesellschaft. Die globalen Probleme des weltweit steigenden Energiebedarfs, des Klimaschutzes und der Versorgungssicherheit wecken das politische Interesse an der Nutzung erneuerbarer Energiequellen. Dies zeigen u. a. das Erneuerbare-Energien-Gesetz der Bundesrepublik Deutschland und die EU-Richtlinie zur Nutzung regenerativen Treibstoffs. Doch fossile Rohstoffe werden nicht nur als Energieträger verwendet. Etwa 7 % des weltweit geförderten Rohöls (ca. 900.000 Tonnen pro Tag) benötigt die chemische Industrie zur Herstellung von Farben, Lacken, Folien, Klebern und vielen anderen Produkten. Die stoffliche Substitution dieses Anteils kann nur mit erneuerbaren Kohlenstoffquellen erfolgen. Die einzige bekannte nachwachsende Quelle für kohlenstoffhaltige Verbindungen ist die Biomasse. Nach den Ölkrisen Ende der 1970er Jahre wurde an verschiedenen Universitäten in Kanada und den USA ein neuartiger Prozess, die Flash-Pyrolyse von Biomasse, untersucht. Diese Technik erlaubt die Syntheseleistung der Natur nachhaltig zu nutzen, indem die polymeren Strukturen in lignocellulosischer Biomasse aufgebrochen und zu monomeren bis oligomeren Verbindungen abgebaut werden. Als wichtiger Meilenstein in der Entwicklung dieses Prozesses gilt ein Expertentreffen in Foxpine Inn (Colorado, USA) im Jahre 1980, an dem Experten der Pyrolyseforschung, wie z. B. James Diebold, Michael Antal und Jaque Lédé teilnahmen. Dieser, vom Solar Energy Research Institute (SERI) der Vereinigten Staaten von Amerika initiierte Workshop, konzentrierte nicht nur den damaligen Stand der Wissenschaft, sondern zeigte das Potential unterschiedlicher Techniken der Flash-Pyrolyse von Biomasse auf. In den anschließenden Jahren wurde die Forschungsarbeit in Nordamerika intensiviert. In Europa wurden parallel Forschungsarbeiten zur Flash-Pyrolyse von Kunststoffen in der Arbeitsgruppe von Walter Kaminski an der Universität Hamburg Ende der 1970er Jahre durchgeführt. Die Technik der Flash-Pyrolyse von Biomasse wurde kurze Zeit später an der Bundesforschungsanstalt für Forst- und Holzwirtschaft etabliert und weiterentwickelt. Seit 1990 verkaufte die US-amerikanische Firma Ensyn (Ottawa) sechs kommerziell arbeitende Flash-Pyrolyseanlagen. Abnehmer dieser Anlagen war unter anderem die Firma Red Arrow (Manitowoc), die seither wässrige Fraktionen von Flash-Pyrolyseöl als Raucharomen für Lebensmittel vertreibt. Im Jahre 2005 wurde in Ontario von der Firma Dynamotive (Vancouver) eine Flash-Pyrolyseanlage mit einer Konversionskapazität von 100 Tagestonnen Biomasse errichtet. Das Pyrolyseöl soll zur Strom und Dampferzeugung genutzt werden. In Europa wird der Flash-Pyrolyseprozess unter anderem an der Bundesforschungsanstalt für Forst- und Holzwirtschaft (BFH, Deutschland), am Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus (VTT, Finnland), am Centre National De La Recherche Scientifique (CNRS, Frankreich), an der Aston Universität (Birmingham, England) und der Twente Universität (Enschede, Niederlande) erforscht. Eine Anlage der niederländischen Biomass Technology Group (BTG, Enschede) zur Flash-Pyrolyse leerer Fruchtschalen von Ölpalmen befindet sich in Malaysia. Sie soll 50 Tagestonnen Biomasse umsetzen. In Deutschland wurde im Januar 2006 eine 6 Tagestonnen-Anlage mit ablativer Flash-Pyrolysetechnologie der Firma PyTEC (Lüneburg) eingeweiht. In einem Blockheizkraftwerk wird das Pyrolyseöl zur Strom und Wärmeerzeugung verbrannt. Das Forschungszentrum Karlsruhe plant die Errichtung eines Doppelschneckenreaktors mit einem Durchsatz von 12 Tagestonnen Biomasse. Das...
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