AlgenBioDiesel Energetische Nutzung von AlgenBiomasse. 11. Symposium Energieinnovation i Alte Ziele Neue Wege Dr. Heike Frühwirth

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1 AlgenBioDiesel Energetische Nutzung von AlgenBiomasse 11. Symposium Energieinnovation i Alte Ziele Neue Wege Dr. Heike Frühwirth

2 BDI BioDiesel International AG Parkring 18 A-8074 Grambach/Graz Austria / Europe 2

3 Motivation Algenschwerpunkt Ausblick auf zukünftige Energiesituation Begrenztheit der landwirtschaftlichen Kapazitäten Auffinden von nachhaltigen alternativen Energieträgern und Treibstoffen Mikroalgen Algen sind schnellwachsende photosynthetische Organismen nutzen Licht als Energiequelle und verwerten CO2 als Kohlenstoffquelle höhere Wachstumsraten als landwirtschaftliche Pflanzen - höhere Rohstofferträge pro Fläche lokale Produktion - die gesamte Wertschöpfungskette bleibt im Land Potentieller Rohstoff für Energieträger der Zukunft 3

4 Verwertungsmöglichkeiten Energetische Verwertung von AlgenBiomasse 4

5 Prinzip Lichtquelle O 2 Weitere Verwertung Biomasse Mineralstoffe Algenöl CO 2 BioDiesel EN14214 Glycerin 5

6 Prozess 6

7 Reaktordesign Offene Kultivierung Geschlossene Kultivierung Horizontal tubes Neue Konzepte Open ponds Airlift Reaktoren NASA, US San Diego Klötze, Subitec, Germany 7

8 Reaktordesign Open pond Horizontal tubes Airlift Reaktoren Kontamination Produktivität - +/- + Zelldichte - +/- + Energieeintrag Investment Kosten + - +/- Wasserverbrauch Temperatur +/- +/- +/- 8

9 Algen Forschung bei BDI Algen- Down- BioDiesel- kultivierung stream produktion Laborreaktoren Scale up Technikumsreaktor Biotech Expertise BDI Kernkompetenz Produktion von BioDiesel aus schwierigen Rohstoffen 9

10 Algenkultivierung ZIELE: Optimierung der Produktivität Medien Recycle Medien Optimierung Lichteintragsoptimierung Minimierung des Biomasseverlusts 10

11 Algenkultivierung MITTEL: Airlift Reaktoren (5l-25l) CO 2 Quelle rein/ Abgas Lichtquellenvariation sterile/nicht sterile Konditionen Prozessleitsystem 11

12 Aufarbeitung Extraktionsverfahren Lösungsmittelextraktion LM Mischungen, mehrstufig, fraktioniert scco 2 Extraktion kombinierte Verfahren mechanisch extraktiv Aufreinigungsverfahren für Produkte BioDieselverfahren Expertise Veresterung von schwierigen Rohstoffen im Haus BDI Multifeedstockverfahren t f hohe FFA Werte verarbeitbar 12

13 Aufarbeitung MITTEL: Batch Reaktoren (2l-50l) kontinuierliche Technikumsanlage Destillationskolonnen Labor, Technikum 13

14 Algen Biomasse Zusammensetzung Algen Biomasse Im BioDiesel-Prozess verwertbare Lipidbestandteile Monoglyceride Diglyceride Triglyceride Fettsäuren 14

15 Analytik Prozess Monitoring Daten aller relevanten Prozessströme aufgezeichnet, Prozessleitsystem Temperatur ph Wert CO 2 Strom 15

16 Analytik Algenöl-, BioDieselqualität Standard Pflanzenöl Analysenmethoden bei Algenöl nicht anwendbar BDI Entwicklung: Prüfmethode zur Bestimmung des BioDieselanteils im Algenöl mittels GC Herausforderung: Einfluss der Wachstumsbedingungen auf den Öl-Gehalt, BioDiesel-Gehalt in der Alge nicht im Extrakt GC-Messung und Auswertung 5 mg Probe 2 16 F+E Besprechung BioTech

17 AlgenBioDiesel Qualität Anforderungen an BioDiesel Produktqualität Erfüllung der BioDiesel Norm EN Kälteeigenschaften CFPP-Wert Cold Filter Plugging Point CFFP-Wert Maß für die Kälteeigenschaften des Kraftstoffs 17

18 Kooperationen Prof. Michael Schagerl Prof. Wolfram Weckwerth Prof. Matthäus Siebenhofer Prof. Martin Mittelbach 18

19 AUSBLICK Mikrolagen aufgrund hoher Wachstumsraten potentieller Energieträger der Zukunft Entwicklung eines ökologisch und ökonomisch sinnvollen Gesamtkonzepts Energetisch optimierte Algen- Kultivierungssysteme Schließung des Wasserkreislaufs in der Entwicklung gg geeigneter g Aufarbeitungsverfahren Erfüllung von Produkt-Normen Algenkultivierung bis zur industriellen i Verfügbarkeit von AlgenBioDiesel l sind einige i Hürden zu bewältigen 19

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