Nachhaltige Brennstoffe für zusätzliche Energie
Die EU setzte ehrgeizige Ziele zur Entwicklung alternativer Energieformen, um die Emissionen zu senken und die Zuverlässigkeit und Sicherheit ihrer Stromversorgung zu steigern. Die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) nutzt die Unmengen an verschwendeter Wärme, die bei der Stromerzeugung aus verschiedensten Brennstoffen freigesetzt wird, und steigert so die Effizienz um mehr als 80 %. Bis jetzt wurde die Anwendung direkter Biomassestrom-KWK-Systeme primär durch die Qualität und Verfügbarkeit der Biomasse und deren geringer Energiedichte eingeschränkt. Wissenschaftler riefen das EU-finanzierte Projekt "Engine and turbine combustion of bioliquids for combined heat and power production" (BIOLIQUIDS-CHP) ins Leben, um die Vorteile der Umwandlung von Biomasse zu flüssigen Biobrennstoffen zu nutzen. Hierzu passten sie Motoren und Turbinen auf den effizienten Betrieb mit verschiedensten flüssigen Biobrennstoffen an, so zum Beispiel Pyrolyseöl. Parallel dazu überarbeiteten sie flüssige Biobrennstoffe, um deren Brenneigenschaften zu verbessern. Forscher wählten vier Motoren als Testobjekte. Sie modifizierten einen Verbrennungsmotor so, dass sie schließlich Motorteile gewannen, die gegen Pyrolyseöl resistent sind. Der Dieselmotor war 40 Stunden mit reinem Pyrolyseöl und ohne Veränderungen an der Brennstoffpumpe oder dem Injektor in Betrieb. Dabei wurden keine maßgeblichen Auswirkungen auf die Abgasemissionen verzeichnet. Umfassende Untersuchungen zu Katalysatoren gründeten schließlich in einer funktionierenden KWK-Anlage, in der ein Verbrennungsmotor mit Generator, Abluftreinigungssystem, Wärmeeinheit und Mikroprozessorsteuereinheit genutzt wird. Die Arbeit an Maschinen mit äußerer Verbrennung führte zur Entwicklung eines neuen Wärmemotors, der auf alle Wärmequellen kompatibel ist und eine Temperaturspanne von 50 bis 1.000 Grad Celsius umfasst. Durch modifiziertes Design der MGT-Brennkammer wurde eine Reduktion in der Abgasemission mithilfe von Biodiesel und Pflanzenöl ermöglicht. Wissenschaftler entwickelten ebenso erfolgreich ternäre Gemische aus Pyrolyseöl, Biodiesel und Alkohol; der Patentantrag für diesen Prozess wurde bereits gestellt. Darüber hinaus erwies sich die Herstellung von schnellen Pyrolyseemulsionen mit Biodiesel als effektiv und wurde daher hochskaliert. Ergebnisse des BIOLIQUIDS-CHP-Projekts sollten von weitreichender Bedeutung für Brennstoffe, Motorbauteile und Motoren sein. Alles in allem geht man davon aus, dass die Projektergebnisse die Marktverbreitung von KWK-Einheiten fördern und somit die EU dabei unterstützen sollten, ihre angestrebten KWK-Energieziele zu erreichen.
