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Kurzfassung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Biokohle durch hydrothermale Karbonisierung von Biomasse.

 

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Hintergrund

Biomasse pflanzlichen Ursprungs (z.B. Kokosschalen, Schilf, Oliven- oder Pfirsichkerne) wird u.a. zur Herstellung von Kohle verwendet. Diese Biomassen bestehen aus verschiedenen Kompartimenten wie Fetten, Eiweißen und Kohlenwasserstoffen. Zu Letztgenannten gehört die Lignozellulose, welche wiederum in Hemizellulose, Zellulose und Lignin unterteilt werden kann. Die Lignozellulose ist jene Struktur, die nach der Verkohlung als Biokohle übrigbleibt.

Um Biokohle herzustellen, können verschiedene Verfahren genutzt werden. Eines davon ist die hydrothermale Karbonisierung (HTC), welche sich durch die Möglichkeit auszeichnet, wasserhaltige Biomassen als Ausgangssubstrat verweden zu können. Randbedingungen sind u.a Temperaturen über 180°C sowie Drücke oberhalb von 10 bar dar.

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Problemstellung

Gegenwärtig findet vor der HTC eine Abschätzung statt, welche Randbedingungen konkret eingestellt werden sollen. Nach einem Versuch wird die Qualität der entstandenen Kohle überprüft. Ist diese nicht optimal, werden bei Variation der Randbedingungen weitere Versuche realisiert. Letztlich wird auf dieser Basis die beste Variante ausgewählt.  Deutliche Nachteile sind in der Anzahl ressourcenverbrauchender Versuche zu sehen. Außerdem variieren die Eigenschaften der Biomasse in Abhängigkeit von Reifegrad und Jahrgang. Sobald eine andere Zusammensetzung vorliegt, also wenn die Anteile zwischen Lignin, Zellulose und Hemizellulose schwanken, ändert sich die Qualität der Kohle – auch wenn die Randbedingungen gleich bleiben.

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Lösung

Statt erst nach der Verkohlung die Qualität feststellen zu können, werden nun neue Parameter während des Prozesses ermittelt, über die die Qualität der Biokohle beeinflusst werden kann. Um dies umzusetzen, wird während der Prozesszeit die Gasphase in definierten Intervallen über ansteuerbare Ventile ausgeschleust Es folgt die Kondensation der Gasphase außerhalb des Reaktors, das Kondensat wird über geeignete Analytik untersucht und gibt einen Aufschluss über den Stand des Verkohlungsprozesses.

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Vorteile

·   Zeitnahe Qualitätskontrolle

·   Ressourcenschonende Herstellung von Kohle gleicher Qualität

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Anwendungsbereiche

Energietechnik

Agrartechnik

Umwelttechnik

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Service

Verkauf

Lizenzierung

Entwicklungskooperation