Luftfahrt: US-Forscher entwickeln Lignin-basierte Biokraftstoffe
Flugzeugtreibstoff aus Pflanzen: Ein Team in den USA hat ein Verfahren entwickelt, um nachhaltigen Flugkraftstoff (Sustainable Aviation Fuel, SAF) herzustellen. Es basiert auf einem häufig vorkommenden Katalysatormaterial.
Das Team des National Renewable Energy Laboratory (NREL) des US-Energieministeriums, des Massachusetts Institute of Technology (MIT) und der Washington State University nutzt Lignin zur Herstellung des SAF. Lignine sind Biopolymere, die in den Zellwänden von Pflanzen vorkommen und dafür sorgen, dass die Zellen verholzen. Lignin werde bisher nicht zur Herstellung von Biokraftstoffen verwendet, weil es schwierig sei, es chemisch abzubauen und in nützliche Produkte umzuwandeln, teilte das NREL mit(öffnet im neuen Fenster).
Der Sauerstoff muss raus
Das Team hat ein Verfahren vorgestellt, um den Sauerstoff aus dem Lignin zu entfernen, sodass die daraus entstehenden Kohlenwasserstoffe als Flugzeugtreibstoff verwendet werden können. Dabei wird Molybdäncarbid als Katalysator verwendet, um den Sauerstoffgehalt auf etwa 1 Prozent zu verringern.
Flugzeugtreibstoff ist ein Gemisch aus verschiedenen Kohlenwasserstoffmolekülen, darunter Aromaten und Cycloalkane. In aktuell eingesetzten, kommerziellen Verfahren werden diese Komponenten nicht hergestellt. Stattdessen werden SAFs mit konventionellen Kohlenwasserstoff-Kraftstoffen gemischt. Mit dem neuen Verfahren lassen sich Treibstoffe herstellen, die zu 100 Prozent nachhaltig sind.
In bisherigen Forschungsprojekten erzeugte Ligninöle hatten jedoch einen Sauerstoffgehalt von 27 bis 34 Prozent gehabt. Bei einem Flugzeugkraftstoff muss dieser jedoch unter einem halben Prozent sein. Zur Verringerung des Sauerstoffgehalts wurden bisher Katalysatoren eingesetzt, die teure Edelmetalle enthielten und sich aber als wenig ergiebig erwiesen haben. Lignin wird bereits in anderen Kraftstoffen eingesetzt. In der Europäischen Union etwa läuft ein Projekt für Lignin-basierte Schiffstreibstoffe.
Das Team hat sein Verfahren in der Fachzeitschrift Joule(öffnet im neuen Fenster) beschrieben. In dem Paper weist es auf die Dringlichkeit hin, SAFs zu nutzen, da sich die Luftfahrtindustrie zu einer drastischen Reduktion der Kohlendioxidemissionen verpflichtet hat. Gleichzeitig steigt der Verbrauch an Flugtreibstoffen stark an. Eine Reduktion der Kohlendioxidemissionen lasse sich nur mit dem massiven Einsatz von SAFs erreichen.
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