Wie funktioniert der bioliq®-Prozess?
Im bioliq®-Prozess wird Biomasse in mehreren Stufen thermo-chemisch abgebaut. Dabei entstehen Wasserstoff und Kohlenmonoxid als kleinste chemische Bausteine, die dann mittels chemischer Katalysatoren zu sauberen Kraftstoffen und anderen chemischen Grundstoffen aufgebaut werden können.
Was ist das Besondere am bioliq®-Konzept?
Bei bioliq® sollen vor allem Reststoffe aus der Land- und Forstwirtschaft eingesetzt werden. Deswegen ist der Prozess in eine dezentrale Vorbehandlung zur Energieverdichtung der Biomasse und Großanlagen zur Weiterverarbeitung des dort erzeugten Produktes (Biosyncrude) aufgeteilt.
Was ist ein Biosyncrude?
Der Biosyncrude entsteht bei der dezentralen Umwandlung von Biomasse durch Schnellpyrolyse. Bei 500 °C wird die Biomasse in Pyrolyseöl und –koks umgewandelt. Diese werden zu stabilen Suspensionen vermischt, dem sog. Biosyncrude. Seine Energiedichte ist 10 – 15 mal so hoch wie die des Ausgangsstoffes. Der Heizwert kann bis zu 25 MJ/kg betragen (entspricht etwa Steinkohle).
Was ist Synthesegas?
In den großtechnischen Anlagen wird der Biosyncrude bei Temperaturen weit über 1000 °C zu Synthesegas umgewandelt. Wasserstoff und Kohlenmonoxid entstehen in einem Verhältnis von etwa 1:1. Die hohen Temperaturen werden durch Zusatz von Sauerstoff erreicht. Daher entsteht auch CO2 und Wasserdampf sowie in kleinen Mengen weitere Nebenprodukte (u.a. HCl, H2S), die in einer Gaswäsche abgetrennt werden müssen.
Welche Produkte können mit dem bioliq®-Verfahren generell erzeugt werden?
Aus Synthesegas lassen sich alle wichtigen Arten von Kraftstoffen (Diesel, Benzin, Kerosin) und
viele chemische Grundstoffe herstellen.
Welches Produkt wird mit dem bioliq®-Verfahren an der neuen Pilotanlage erzeugt?
In einer abgewandelten Form des Methanol-to-Gasoline-Verfahrens (MtG) wird an der bioliq®-Pilotanlage Synthesegas erst in Dimethylether (DME) umgewandelt, was thermodynamische und technische Vorteile bietet. Dieser wird anschließend in hochoktaniges Benzin umgesetzt.
Aus welchen Prozessstufen besteht der bioliq®-Prozess?
- Biomasse-Produktion und Bereitstellung
- Zerkleinerung
- Schnellpyrolyse
- Biosyncrude-Herstellung
- Hochdruck-Flugstromvergasung
- Hochtemperatur-Gasreinigung und -Konditionierung
- Kraftstoffsynthese
Wie hilft bioliq® bei der Erfüllung der Klimaschutzziele?
Die Europäische Gemeinschaft misst den Wert eines Biokraftstoffes an der Menge an fossil erzeugtem CO2, das bei seiner Herstellung und Verwendung eingespart wird. Über die ganze Prozesskette vom Acker bis auf die Straße sind das beim bioliq®-Prozess über 80 %.
Wer fördert die bioliq®-Entwicklung?
Die bioliq® Pilotanlage wurde mithilfe von Fördermitteln des Bundes (BMEL), des Landes Baden-Württemberg und der Europäischen Union errichtet. Bau und Betrieb der einzelnen Anlagen werden von Industriepartnern unterstützt. Der Betrieb der Gesamtanlage am KIT wird im Rahmen der programmorientierten Förderung der Helmholtz-Gemeinschaft finanziert.
Wie verträgt sich der bioliq® Kraftstoff mit anderen Kraftstoffen und mit Fahrzeugmotoren?
Die mit dem bioliq®-Verfahren erzeugbaren Kraftstoffe sind voll zu konventionellen Kraftstoffen kompatibel und damit für die vorhandene Motortechnik uneingeschränkt nutzbar. Die chemische
Synthese bietet die Möglichkeit, zukünftig hochwertige Kraftstoffkomponenten zu erzeugen, die bereits in Beimischung zu konventionellen Kraftstoffen ein besseres Emissions- und Verbrauchsverhalten zeigen.
Welche Rohstoffe können bei bioliq® eingesetzt werden?
Alle Arten trockener Biomassen mit typischerweise weniger als 15 % Wasser, auch solche mit hohen Aschegehalten wie Stroh und anderen schnell wachsenden Biomassen.
Wie viel Energie der Biomasse landet am Ende im Tank?
Ein Drittel der in der Biomasse enthaltenen Energie landen im Tank, der Rest wird in Form von Wärme und Strom genutzt, um den Energiebedarf des gesamten Prozesses zu decken. So entsteht das hohe CO2-Reduktionspotenzial.
Wie viel Stroh benötigt man für einen Liter Kraftstoff?
Je nach Biomasse werden 8 – 10 kg Biomasse für 1 kg Kraftstoff benötigt.
Welche Vorteile bietet bioliq® im Vergleich zu den heutigen Biokraftstoffen?
- Breites Rohstoffspektrum
- Keine Nutzungs- bzw. Flächenkonkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion
- Vorhandene Infrastruktur ohne Änderung nutzbar
- Keine Änderung an der Fahrzeugtechnik notwendig
- Keine Änderung der Fahrgewohnheiten (Reichweite)
- Breite Palette von Kraftstoffarten erzeugbar
- Maßschneidern („Designer-Kraftstoffe“) auf weiter entwickelte Motorentypen möglich
Was ist die Aufgabe der bioliq®-Anlage in Karlsruhe?
Die bioliq®-Pilotanlage dient der Bestimmung von Massen- und Energiebilanzen, dem Erlernen der Betriebsweise, dem Nachweis der Praxistauglichkeit und Einsatzstoffflexibilität u.a.m. Dafür steht ein Team von Ingenieuren, Mechanikern und Elektrikern als Operateuren zur Verfügung, die die Anlage rund 1000 Stunden im Jahr betreiben.
Wie kann die Land- und Forstwirtschaft von bioliq® profitieren?
Die Land- und Forstwirtschaft kann vor allem an der dezentralen Prozessstufe profitieren. Dort ist sie nicht nur Erzeuger und Lieferant der verwendeten Biomasse, sondern kann auch an der Wertschöpfung teilhaben.
http://www.biorama.eu/manifest-zur-neuausrichtung-der-landwirtschaft
Wo erhalte ich weitere Informationen zu bioliq®?
Unter www.bioliq.de
Wie kann man sich die spätere, kommerzielle Realisierung vorstellen?
Die spätere kommerzielle Realisierung hängt vor allem von der Markt- und Strukturentwicklung ab. Hier sind viele Modelle denkbar, z. B. auch die Integration des bioliq® Prozesses in die Struktur eines sogenannten Bio-Raffinerie-Konzepts.
Wann gibt es bioliq®-Kraftstoff?
Den gibt es für die Forschung schon. Der Kraftstoff muss noch für Anwendungstests in großen Mengen hergestellt, charakterisiert und klassifiziert werden.
Welcher Anteil des Kraftstoffbedarfs ließe sich mit dem bioliq®-Verfahren decken?
Kraftstoffe aus Biomasse haben ein großes Potenzial: Mittel bis langfristig können sie einen deutlichen Beitrag zum effektiven Mix aus Erneuerbaren Energien beitragen und fossile Rohstoffe ersetzen.
© KIT 2022
