"nachhaltige technologien" 1|2020

Membranprozesse in Bioraffinerien in einem Projekt der Internationalen Energieagentur Die Thematik des Einsatzes von Membrantechnolo- gien in Bioraffinerien wird auch in einem Projekt der Internationalen Energieagentur (IEA IETS Annex 17) behandelt, um die österreichische Membran- und Bioraffinerielandschaft zu stärken und einen Aus- tausch mit internationalen Stakeholdern zu ermögli- chen. Mit dem übergeordneten Ziel des Einsatzes von energie- und kosteneffizienten Membranverfahren soll eine energetisch - und ressourcenoptimierte Nutzung von wertschöpfenden Produkten durch einen Bioraffinerieansatz sichergestellt werden. Im österreichischen Fokus stehen vor allem neuartige „emergierende“ Membranverfahren. Fest imple- mentierte Membrantechnologien, wie die Mikro-, Ultra-, Nanofiltration oder Umkehrosmose, sollen in Kombination mit emergierenden Membrantrenn- verfahren, wie der Membrandestillation (MD), der Flüssigmembranpermeation (FMP), der Pervaporation (PV) und der Vorwärtsosmose (FO) eingesetzt werden und somit diesen Industriezweig revolutionieren und den Gedanken einer nachhaltigen Nutzung von Abfallstoffen und –strömen sicherstellen. Membrantechnologien als vielversprechende Lösung Um Prozessströme in einem Bioraffinerieansatz energe- tisch und stofflich bestmöglich nutzen zu können, gibt es einige Problemstellungen. Diese ergeben sich zum einen aus der komplexen aber auch stark variierenden Matrix von Prozessströmen. Je nachdem, ob es sich beim Ausgangsprodukt um Lignocellulose (Holz), abgeerntete Ganzpflanzen (Mais, Weizen, Roggen) oder frisches Pflanzenmaterial (Grassilage) handelt, sind deutliche Unterschiede in der Komponentenzusammensetzung, Prozesstemperatur, pH-Wert etc. sowie unterschiedliche Produkte zu erwarten. Zum anderen sind Wertstoffkon- zentrationen zumeist gering. Für eine effiziente und kostengünstige Produktion besteht daher der Bedarf des Einsatzes von Aufkonzentrierungstechnologien sowie Möglichkeiten der selektiven Trennung von Wertstoffen. Des Weiteren ist eine energetische Optimierung des Gesamtprozesses und auch der eingesetzten Techno- logien notwendig. Genau hier können Membrantech- nologien eine wichtige Schlüsselposition einnehmen. Als Beispiel können die Zellstoff- und Papierindustrie genannt werden, in denen Membrantechnologien zur Verwertung von lignocellulosehaltiger Biomasse bereits vielversprechend zur Erzeugung einer breiten Palette von biobasierten Stoffen eingesetzt werden. Tabelle 1: Matrix zu Kenndaten und Anwendungsbeispielen unterschiedlicher Membrantechnologien Quelle: „Membranfiltration zur energieeffizienten Trennung lignocellulosehaltiger Biomassebestandteile“ Diplomarbeit Johann Ressler, AEE INTEC 21 20 BIORAFFINERIE

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