Upcycling: Biomüll wird zu Treibstoff und Co
Wissenschaftler der RMIT University haben ein neuartiges zweistufiges Verfahren entwickelt
 |
Cluster von Kohlenstoff-Nanoröhrchen unter dem Mikroskop (Bilder: rmit.edu.au) |
Melbourne (pte004/01.10.2021/06:10)
Aus ausgedientem Kunststoff wird wertvoller Treibstoff, wenn aus Bioabfällen hergestellte Holzkohle als Katalysator und Schadstoffentferner eingesetzt wird. Ganz nebenbei entstehen noch wertvolle Kohlenstoff-Nanoröhrchen, die zunehmende Bedeutung in vielen technischen Bereichen bekommen, etwa bei der Wasserstoffspeicherung, in Verbundwerkstoffe, Elektronik, Brennstoffzellen und biomedizinischen Technologien. Der zweistufige Prozess wurde von einem Team um Kalpit Shah, Assistenzprofessor für Chemieingenieurswesen an der RMIT University https://www.rmit.edu.au im australischen Melbourne. „Aus Abfällen entstehen so Wertstoffe – es ist ein Upcycling", sagt Shah.
[b]Pflanzenkohle aus Bioabfällen[/b]
In der ersten Stufe entsteht hochporöser Kohlenstoff von höchster Reinheit, auch Pflanzenkohle genannt. Das geschieht in einem neu entwickelten Reaktor, der nach dem Wirbelbett-Prinzip arbeitet. Unter Luftabschluss werden darin zerkleinerte Bioabfälle herumgewirbelt und erhitzt. Das hier gewonnene Material wird gemeinsam mit dem zerkleinerten Kunststoffabfall in einen weiteren Reaktor mit drei Zonen geschleust und erneut erhitzt. Die Pflanzenkohle hat hier zwei Aufgaben: Sie bindet die Schadstoffe, die bei der Zerlegung des Kunststoffs entstehen, und katalysiert den Prozess.
[b]Nanoröhrchen, Gasemix und flüssiger Sprit[/b]
Aus einem Teil des im Kunststoff enthaltenen Kohlenstoffs bilden sich Nanoröhrchen, das kann man sich als einen Hohlzylinder vorstellen, der aus Graphen besteht, also einer nur eine Atomlage dicke Folie von bienenwabenförmig angeordneten Kohlenstoffatomen. Mengenmäßig viel größer ist die zweite Fraktion, die sich hier bildet, ein Gasgemisch, das Wasserstoff, Methan, Propylen, Ethen und Ethan enthält. Dieser Mix lässt sich in seine Bestandteile zerlegen. Wasserstoff könnte zur Stromerzeugung in Brennstoffzellen verwendet, Methan ins Erdgasnetz eingespeist werden. Aus Propylen und Ethen lässt sich neuer Kunststoff produzieren, Ethan kann ebenfalls ins Erdgasnetz eingespeist werden. Das Gas ist auch ein wichtiger Rohstoff für die chemische Industrie. Außerdem kann es als Brennstoff verwendet werden. Seit 2010 gibt es Flüssiggas-Tankschiffe, deren Motoren mit Ethan betrieben werden. Als dritte Fraktion entsteht ein Öl, das verbrannt oder zu einem gängigen Treibstoff aufbereitet werden kann
[b]Höhere Temperatur bringt mehr Wertstoffe[/b]
Die Menge an Kohlenstoff-Nanoröhrchen und die Zusammensetzung des Gases lassen sich über die Temperatur steuern. Tests fanden bei 900, 700 und 500 Grad Celsius statt. Bei höheren Temperaturen war die Ausbeute an Kohlenstoff-Nanoröhrchen größer als bei niedrigen.
(Ende)| Aussender: | pressetext.redaktion |
| Ansprechpartner: | Wolfgang Kempkens |
| Tel.: | +43-1-81140-300 |
| E-Mail: | kempkens@pressetext.com |
| Website: | www.pressetext.com |
