Zeitschrift EE

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Neuartiges Reaktordesign für effiziente Hydrolyse von Biomasse-Abfällen

Im Projekt Oscyme wird ein neuartiges Reaktordesign wird hinsichtlich einer Verbesserung der enzymatischen Hydrolyse von Ligno-Cellulose Material entwickelt. Ziel ist es, sowohl die Energiekosten als auch die eingesetzte Enzymmenge deutlich zu verringern, um ligno-cellulosehältige Abfallprodukte (Landwirtschafts-, forst-, Lebensmittelabfall etc.) als Wertstoff zur Produktion von Bioethanol oder Chemikalien wirtschaftlich zu verwerten.

Die Nutzung dieser Abfallprodukte als Rohmaterial ist ein wichtiger Schritt, um der bevorstehenden Ressourcenerschöpfung entgegenzuwirken. Die Umwandlung von Biomasse-Abfall in Kraftstoff und/oder Chemikalien hat wichtige technologische, kommerzielle und soziale Auswirkungen. Bei der Entwicklung einer auf ligno-cellulose-basierten ökonomischen Wertschöpfungskette treten allerdings einige technische Herausforderungen, wie etwa die effektive Extraktion von löslichem Zucker in den Polysacchariden Cellulose und Hemicellulose, auf. Geringere Einsatzmengen des Enzyms Cellulase und kürzere Hydrolysedauer würden zu signifikanten Kosteneinsparungen führen. Die prozess-technologische Entwicklung des Hydrolyse-Schrittes hat bisher nur wenig Aufmerksamkeit an sich gezogen. Die enzymatische Hydrolyse findet für gewöhnlich in diskontinuierlich betriebenen Rührkesseln  statt. In Anbetracht der Produktinhibierung durch bei der Hydrolyse gebildete Zucker, ist der diskontinuierlich betriebene Reaktor allerdings nicht ideal.

Aufgrund der bestehenden Nachteile der diskontinuierlich betriebenen Rührkessel wird im Projekt Oscyme ein neues Reaktorkonzept für die Hydrolyse von Ligno-Cellulose erstellt. Durch den erstmaligen Einsatz eines kontinuierlichen, enzymatischen Hydrolyseprozesses sollen die Umsetzungsraten signifikant erhöht und die benötigten Enzymmengen wesentlich verringert werden. Das neu entwickelte Design soll die Basis für ein Hydrolysereaktor-Konzept für die Anwendung in der biobasierten- und chemischen Industrie, Biodiesel-Produktion oder der Papierindustrie bilden, um Energie, Ressourcen und Zeit zu sparen.

Auftraggeber
BMVIT

Projektpartner
Newcastle University(UNEW)
Austrian Centre of Industrial Biotechnology acib
Möstl Anlagenbau GmbH

Ansprechperson
Dipl.-Ing. Judith Buchmaier, This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

bmvit

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