Untersuchungen des Pyrolyseverhaltens von

DGMK-Tagung “Konversion von Biomassen und Kohlen”
9.-11. Mai 2016 in Rotenburg a.d.F.
Untersuchungen des Pyrolyseverhaltens von Biorestmassen zur Gewinnung
von CO2-neutralen Energieträgern mittels GC-MS
T. Steinmetzger, S. H. Freitas Seabra da Rocha
Hochschule Ruhr West, Institut Energiesysteme und Energiewirtschaft, Bottrop
Abstract
Weltweit steht ein großes Potential von Biorestmassen zur Verfügung, die bislang nicht bzw.
nicht primär energetisch genutzt werden. Die Zuführung dieser Biorestmassen zu einer
energetisch hochwertigen Nutzung kann einen entscheidenden Beitrag zum Übergang zu
einer „Low Carbon Economy“ leisten.
In Brasilen fallen während der Zuckerrohrernte große Mengen an Zuckerrohrblättern und
während der Zucker- bzw. Ethanolproduktion erhebliche Mengen an Zuckerrohrbagasse an,
die keiner hochwertigen Nutzung zugeführt werden. Potentialanalysen haben gezeigt, dass
nach Abzug der bisher genutzten Rückstände fast 300 Mio. Tonnen Frischmasse an
Zuckerrohrreststoffen pro Jahr anfallen1. Um dieses enorme Potential zu nutzen, müssen
sinnvolle Nutzungsstrategien entwickelt werden.
Eine Möglichkeit ist die pyrolytische Konversion der Biorestmassen. Durch die thermische
Behandlung unter Sauerstoffausschluss werden alle Flüchtigen Bestandteile ausgetrieben
und eine stark kohlenstoffreiche Fraktion bleibt zurück. Diese Fraktion ist ein hochwertiger
Energieträger und kann beispielsweise als Hüttenkokssubstitut in der Eisen- und
Stahlindustrie eingesetzt werden.
Zur Untersuchung des Pyrolysevorganges von Zuckerrohr bzw. Zuckerrohreststoffen wurden
Versuche mittels GC-MS durchgeführt. Dabei können die entstehenden Pyrolysegase online
bestimmt werden und Rückschlüsse auf optimale Verfahrensparameter gezogen werden.
Zudem kann so der mögliche Gewinn von Sekundärrohstoffen aus dem Pyrolysegas
beurteilt werden.
Es wurden die verschiedenen Pflanzenteile unter ausgewählten Versuchsparametern
(Temperatur, Reaktionszeit, Atmosphäre) untersucht, um einen umfassenden Überblick über
die Pyrolyseeigenschaften zu erhalten.
Die gewonnen Daten der durchgeführten Untersuchungen zielen auf die Planung
industrieller Anlagen ab, in denen Biorestmassen umgesetzt werden können. Denn durch
den industriellen Einsatz biogener Kohlenstoffträger als Substitut fossiler Kohle kommt es zu
einer Entlastung der CO2-Emmissionen in der Eisen- und Stahlindustrie.
1
S.H. Freitas Seabra da Rocha, Potential von brasilianischen Biomasserückständen als CO2-neutrale
Substitution von Hüttenkoks für die deutsche und brasilianische Stahlherstellung, DGMKFachbereichstagung Konversion von Biomassen, 2014