Zeitschrift EE

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Membranverfahren zur energieeffizienten Trennung lignozellulose-haltiger Biomasse

Mit dem Projekt der Internationalen Energieagentur (IEA MD TCP Annex 17) wird das übergeordnete Ziel verfolgt, die Vernetzung der österreichischen Membran- und Bioraffinerie- Forschungslandschaft zu stärken. Angestrebt wird die optimierte Nutzung von lignozellulosehaltigem Material in Bioraffinerien durch den Einsatz effizienter und nachhaltiger Membranverfahren. Dazu werden energieeffiziente Membranverfahren bewertet und optimiert sowie Strategien zur Biomassebestandteilsverwertung entwickelt.

Foto: MIRAS

Der Zellstoff- und Papierindustrie kommt aufgrund des Einsatzstoffes Holz sowie der hochvolumigen Produktion eine besondere Rolle in der Bioraffinerie zu. Außerdem gehört diese Industriesparte in Österreich zu den energieintensiven Industrien und liegt beim Endenergieverbrauch auf Platz zwei. Ziel der Bioraffinerie ist eine möglichst hohe Wertschöpfung im Sinne einer kaskadischen Rohstoffnutzung. Membrantrennverfahren vereinen die stoffliche Nutzung der Komponenten durch zum Teil selektive Trennmechanismen mit Energieeffizienzmaßnahmen. Von großem Interesse sind neu aufkommende Membranprozesse wie z. B. Forward Osmosis (FO), Membrandestillation (MD), Pervaporation (PV) und Flüssigmembranpermeation (FMP).

Im Rahmen des österreichischen Beitrags zum Projekt werden verschiedene energieeffiziente Membranverfahren bewertet, optimiert und integriert, sowie Strategien zur Verwertung von Biomassebestandteilen entwickelt. Technologische Zielsetzung ist es, einen maximalen Trockensubstanzgehalt der Lignozellulose zu erreichen und dabei durch optimale Einstellung der Prozessparameter sowie eine geeignete Reinigungsstrategie Fouling zu minimieren. Durch den Einsatz von Membrantrennverfahren und durch die Integration von Abwärme soll ein Zugang zu einer nachhaltigen Verwertung von Prozess- und Abfallströmen und eine Reduktion der eingesetzten Wassermenge aufgezeigt werden. Im Fokus des österreichischen Beitrags werden zudem ausgehend von einem Abwasserstrom aus der Papier- und Zellstofffabrik Kenndaten durch Aufsetzen einer Versuchsreihe definiert.

Alle erarbeiteten Erkenntnisse fließen in die Entwicklung eines Leitfadens für den effizienten Einsatz von Membrantrennverfahren, sowie die notwenige Verschaltung verschiedener Technologien ein. Den Entscheidungsträgern und betreffenden Akteuren aus Forschung und Industrie soll mit dem Leitfaden ein umfassender Überblick über Potenziale und Handlungsfelder für den Einsatz von Membrantrennverfahren am Beispiel der Zellstoff- und/oder Papierfabrik zur Verfügung gestellt werden.

Auftraggeber: BMVIT im Rahmen der IEA IETS Forschungskooperation

Projektpartner: AEE INTEC; TU Graz – Institut für Chemische Verfahrenstechnik und Umwelttechnik

Ansprechpersonen: Dipl.-Ing. Judith Buchmaier, Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!; Dipl.-Ing. Christoph Brunner, Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!

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