Biokraftstoff für Entwicklungsländer: Das DIREKT Pilot Projekt

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1 Biokraftstoff für Entwicklungsländer: Das DIREKT Pilot Projekt Forschung zu einer neuen Generation von Biokraftstoffen an der HAW Hamburg Thomas Willner, Christian Augustin HAW Hamburg, Fachseminar Erneuerbare Energie: Technologische Ansätze und Lösungen für Entwicklungsländer Hamburg, 16. Juni 2011

2 4E-F&E-Struktur der HAW Hamburg Kompetenzzentrum Forschungs- und Transferzentren REEVE ALS Forschungsschwerpunkte BNH BZRE ADYS Labore, Arb.-Gruppen BKS

3 Forschungsschwerpunkt BNH Biomassenutzung Hamburg Biogas aus feuchten Biomassen Prof. Dr. P. Scherer Erdölersatz aus trockenen Biomassen und organischen Abfällen Prof. Dr.-Ing. Th. Willner Stoffliche und energetische Verwertung von Abfallfraktionen Prof. Dr.-Ing. Kerstin Kuchta

4 Das Forschungsteam der im Bereich Biokraftstoffe Erdölersatz aus trockenen Biomassen und organischen Abfällen Akeem Mayowa Azeez, M.Sc.: Analytische Vergleichsuntersuchungen zur Holzpyrolyse Dipl.-Ing. Christian Augustin, M.Sc.: Thermochemische Umwandlung von Triglyceriden Dipl.-Ing. Anika Sievers: Katalytische Hydrierung hydrophober Biorohöle Dipl.-Ing. Dorothea Kröhnert: Sumpfphasenverhalten bei Lignocellulosenverflüssigung

5 Forschungsnetzwerk

6 Biokraftstoffe der neuen Generation Wirtschaft Abfall + Biomasse Kraftstoffe Umwandlung

7 Biokraftstoffe der neuen Generation Cellulose flüssige Kohlenwasserstoffe Lignin Fette und Öle

8 Project is funded by the European Union DIREKT HAW Research Project CVO / Prof. Willner Cracked Vegetable Oils (CVO) as a Basis for Future Biofuels Biokraftstoffe der neuen Generation am Beispiel von Triglyceriden durch thermisches Kracken und Desoxygenieren Fette und Öle flüssige Kohlenwasserstoffe

9 Project is funded by the European Union DIREKT HAW Research Project CVO / Prof. Willner Cracked Vegetable Oils (CVO) as a Basis for Future Biofuels Biokraftstoffe der neuen Generation am Beispiel von Triglyceriden durch thermisches Kracken und Desoxygenieren Fette und Öle flüssige Kohlenwasserstoffe

10 Project is funded by the European Union DIREKT HAW Research Project CVO / Prof. Willner Cracked Vegetable Oils (CVO) as a Basis for Future Biofuels Weltölverbrauch 2008 Ölertrag Quelle: Ista Mielke: Oil World Annual 2009 Quellen: Pacific Renewable Energy Pty Ltd 2008, Journey to Foreever 2011

11 Experimentelle Untersuchungen an der HAW Hamburg 1 kg/h Testanlage zum thermischen Kracken und Desoxygenieren an der HAW Hamburg

12 Project is funded by the European Union DIREKT HAW Research Project CVO / Prof. Willner Cracked Vegetable Oils (CVO) as a Basis for Future Biofuels Experimental Results with Palm Oil (PO) Quelle: Green Palm 2010 PO Energy 36 MJ/kg solid at 20 C Labscale HAW Conversion Tests 1 kg/h 75-80% CVO Fuel Oil Energy 41 MJ/kg liquid at 20 C

13 Project is funded by the European Union DIREKT HAW Research Project CVO / Prof. Willner Cracked Vegetable Oils (CVO) as a Basis for Future Biofuels 450 Siedeverlauf HAW CVO (RSO) Siedetemperatur [ C] Destilliertes Volumen [Vol.-%] Siedeverlauf Biodiesel nach [4] Siedeverlauf "schwerer" Diesel nach [2] Siedeverlauf Diesel nach [2] Siedeverlauf Diesel nach [3] Siedeverlauf Diesel nach [1] [1] Mohlenhauer; Hanbuch Dieselmotoren, VDI, 2001 [2] Mitosovu, Englin, Nikolaeva, Veretennikova; Diesel Fuel with higer destillation range, chemistry and technoloy of Fuels and Oils, 17 (11), , Spinger, 1981 [3] Aral AG, Dieselkraftstoff, Fachreihe Forschung und Technik, Bochum, 1995 V047

14 Project is funded by the European Union DIREKT HAW Research Project CVO / Prof. Willner Cracked Vegetable Oils (CVO) as a Basis for Future Biofuels HAW CVO (RSO): Vergleich mit DIN EN 590 (Diesel) DIN EN 590 CVO Einheit Cetanzahl min ,7 Dichte (15 C) ,2 kg/m³ Aschegehalt max. 0,01 <0,001 Gew.-% Korrosion auf Cu Klasse 1 Klasse 1 Korrosionsgrad Oxidationsstabil. max g/m³ Schmierfähigkeit max µm Viskosität (40 C) 2,0-4,5 3,8 mm²/s Dest. bis 250 C max Vol.-% Dest. bis 350 C min Vol.-% Dest. 95 % bei max C V047

15 Project is funded by the European Union DIREKT HAW Research Project CVO / Prof. Willner Cracked Vegetable Oils (CVO) as a Basis for Future Biofuels Erschließung unterschiedlicher Rohstoffpotentiale C18-Öle (Raps, Sonne, Soja) C16-Öle (Palm) C12-Öle (Palmkern, Kokos) Altfette

16 Project is funded by the European Union DIREKT HAW Research Project CVO / Prof. Willner Cracked Vegetable Oils (CVO) as a Basis for Future Biofuels Fazit: Erzeugung reiner Kohlenwasserstoffe aus Pflanzenölen über zwei Stufen: 1. Rohölgewinnung (CVO) durch thermisches Kracken und Desoxygenieren 2. Hydrierung und Raffination der Rohöle zu reinen Kohlenwasserstoffen Produkte in konventionellen Dieselmotoren einsetzbar ohne Anpassungsbedarf Rohstoffe in Entwicklungsländern / Inselstaaten verfügbar Chance für Entwicklungsländer, alternative Kraftstoffe importunabhängig und weitgehend klimaneutral zu gewinnen

17 Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg / Campus Bergedorf