Biomasse kann durch verschiedene Verfahren in Biokraftstoffe umgewandelt werden, darunter biochemische, thermische und chemische Methoden. Diese Verfahren zielen darauf ab, Biomasse in nutzbare Kraftstoffe wie Ethanol, Biodiesel, Synthesegas und synthetisches Erdgas umzuwandeln und so eine umweltfreundlichere Alternative zu fossilen Kraftstoffen zu schaffen.
Biochemische Umwandlung:
Zur Umwandlung von Biomasse in Biokraftstoffe werden in der Regel biochemische Verfahren wie die Fermentation und die Umesterung eingesetzt. Bei der Fermentation wird Zucker durch Mikroorganismen abgebaut, um Ethanol zu erzeugen, das als Kraftstoff für Fahrzeuge verwendet werden kann. Bei der Umesterung werden Fette oder Öle mit Alkoholen umgesetzt, um Biodiesel zu erzeugen, der herkömmlichen Diesel ersetzen oder mit ihm gemischt werden kann. Diese Verfahren sind besonders effektiv bei Biomassequellen, die reich an Kohlenhydraten und Lipiden sind.Thermische Umwandlung:
Thermische Verfahren wie Pyrolyse und Vergasung werden zur Umwandlung von Biomasse in Kraftstoffe eingesetzt. Bei der Pyrolyse wird Biomasse unter Ausschluss von Sauerstoff erhitzt, um Bioöl, Biokohle und Synthesegas zu erzeugen. Dieser Prozess ist besonders wichtig für Biomasse mit hohem Ligningehalt, die biochemisch schwer abbaubar ist. Bei der Vergasung wird Biomasse durch partielle Verbrennung unter hoher Temperatur und hohem Druck in Synthesegas (ein Gemisch aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid) umgewandelt. Synthesegas kann zur Stromerzeugung, als Kraftstoff für Fahrzeuge oder als Ausgangsstoff für die Herstellung von Chemikalien und synthetischen Kraftstoffen verwendet werden.
Chemische Umwandlung:
Chemische Verfahren wie die Hydrolyse werden eingesetzt, um Biomasse in einfachere Verbindungen aufzuspalten, die zu Biokraftstoffen weiterverarbeitet werden können. Bei der Hydrolyse wird Wasser verwendet, um Zellulose und Hemizellulose in Zucker aufzuspalten, der dann zu Ethanol vergoren werden kann. Diese Methode eignet sich besonders für zellulosehaltige Biomasse, die in der Natur reichlich vorhanden und vielfältig ist.
Umweltauswirkungen:
