Chemikalien & Kraftstoffe

Ein erheblicher Teil der Produkte, die uns im Alltag umgeben, sind chemische Erzeugnisse. Ein Großteil dieser Erzeugnisse basiert dabei auf einer kleinen Anzahl sogenannter Grundchemikalien. Viele dieser Grundchemikalien werden heutzutage aus fossilen Rohstoffen oder Bodenschätzen gewonnen. Weil diese Ressourcen endlich sind und ihre Ausbeutung häufig umwelt- und klimaschädlich ist, stellen nachwachsende Rohstoffe eine wichtige alternative Quelle für Grundchemikalien dar.


Zur Umwandlung von nachwachsenden Rohstoffen in biobasierte Grundchemikalien wurden in den vergangenen Jahren zahlreiche Verfahrensansätze entwickelt. Viele davon nutzen im Hinblick auf hohe Ausbeuten organische Lösungsmittel oder ionische Flüssigkeiten. Der Nachteil derartiger Lösungsmittel besteht aber in ihrer potentiellen Gefährlichkeit und häufig auch in ihrem Preis. Hydrothermale Prozesse (HTP) hingegen nutzen Wasser. Insbesondere die in Biomasse enthaltenen Kohlenhydrate, wie Cellulose oder Hemicellulose, lassen sich über HTP in Furfural, 5‑Hydroxymethylfurfural (HMF) oder Lävulinsäure umwandeln. Aus diesen biobasierten Grundchemikalien lassen sich in Folgeprozessen Kunststoffe, Feinchemikalien, Kraftstoffe und Additive herstellen. Kraftstoffe lassen sich aber auch über andere Wege via HTP herstellen, bspw. durch die Vergasung von HTC-Kohle.

 

Projektbeispiel
Umwandlung von wasser- und kohlenhydratreichen Reststoffen der Biomasseverarbeitung in Chemikalien und Kraftstoffkomponenten durch hydrothermale Prozesse – HTKkChem
FKZ: 031B0674A
Ziel des Verbundprojekts ist die hydrothermale Umwandlung kohlehydratreicher Reststoffe in Lävulinsäure und Furfural, die mithilfe von Katalysatoren zu gamma-Valerolacton (GVL) reduziert werden sollen. Als Reduktionsmittel dient die im ersten Schritt als Nebenprodukt gebildete Ameisensäure. GVL lässt sich sowohl stofflich als Additiv in Kraftstoffen, als auch energetisch verwerten.