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P.Janulis, E.SendžikienėLitauische landwirtschaftliche Universität
Lietuvos žemės ūkio universitetas2007 10 04
Tarptautinė konferencija
BIOENERGETIKOS PLĖTRA
Internationale Konferenz ZUR ENTWICKLUNG DER BIOENERGIE
Biodegalų plėtros moksliniai tyrimai
Wissenschaftliche Forschungen der Biobrennstofferweiterung
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INHALT
Traditionelle Technologien für Herstellung von Briobrennstoffen
Biodieselin aus Mono- (Rapssamen), Mehrrohstoffen (aus verschiedenen ölhaltigen Saamen, Tierfetten, freien Fettsäuren)
Restprodukte bei der Herstellung des Biodieselins Möglichkeiten der Verwendung von Glycerol und Rapskuchen Neue Richtungen Heterogene Katalyse, Enzyme, Ethylester Zukunftsperspektiven Biokraftstoffe der zweiten Generation – synthetisches Fischer-
Tropsch Biodieselin, Biomethanol und Bio DME aus dem Synthese -Gas, Biowasserstoff, Bioethanol und Biobuthanol aus Rohstoffen, die Zellulose beinhalten.
Entwicklung und Erweiterung der MTEP Basis
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Biofuel production in 2003 and production potential 2020, Mtoe
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Herkömmliche Technologien zur Herstellung von Biobrenstoffen
Wege der Rentabilitätssteigerung: Herstellungsvolumen erhöhen Kaltölpressen durch Extraktion ersetzen Rationelle Nutzung von Neben- und
Restprodukten, wie: Glycerol Freie Festsäure Rapskuchen oder -schrot Kalium- oder Natriumphosphat Höhere Spirituosen (Fusel)
Ersetzung von Rohstoffen zur Herstellung des Bioethanols (Zuckerrüben, Melasse)
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Zukunftsperspektiven für BiodieselinNeue Rohstoffe
Pflanzliches Speiseöl: Palm-, Soja-, Sonnenblumenöle aus “neuen” Samen: Senf,
kufeja (tropische Pflanze) Öl aus einzelligen: Hefe, Pilze, Algen Öl aus den genetisch modifizierten Saamen Öl aus nicht zum Verzehren geeigneten Saamen
(Jatropha, Rizinus) Tierische Fette: Rind-, Schweinfette, Reste von
gefallenen Tieren Restöle und -fette, Seifen, freie Fettsäuren
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Herstellung von Biobrennstoffen aus Abfall fetten, freien Fettsäuren und neuen
Rohstoffen
Partner im Ausland Lenkijos sunkiosios organinės sintezės
institutas “Blachownia” Chang Gung University (Taivanis) Rygos Technikos universitetas (Latvija) Centrinė naftos laboratorija (Lenkija) Karinio oro laivyno technologijos institutas
(Lenkija) Lenkijos Mėsos ir riebalų tyrimo institutas
(Varšuva, Lenkija)
Geschäftspartner in Litauen UAB „Rapsoila“ UAB „Agrochema“ UAB „Mestilla“ UAB „ARVI“ UAB „Biofuture“ KŽŪB „Telšių bioenergija“
Wissenschaftliche Partner in Litauen Lietuvos energetikos institutas (LEI) Klaipėdos universitetas (KU)
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Heterogene Katalyse
Metalloxide (Mg, Ca, Al, Fe)Silikate
Karbonate: CaCO3
Ioniten Enzyme
Vorteile: leichte Abtrennung, Zurückfühurng in den Prozess pures Glycerol ohne Nebenprodukte
Nachteile: hohe Temperatur und Druck, höhere Investitionen, unvolle Konversion, notwendige Destilation
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Enzyme als Katalysatoren
Vorteile: Hohe katalytische Aktivität, keine Lösungsmittel
notwendig In einer Phase mögliche Veresterung und Umesterung Hohe Konversion auch mit Ethanol Einfache Abtrennung und die Reinigung des Produktas
Nachteile: Kleine Geschwindigkeit der Reaktion Hoher Preis von Enzymen Deaktivierung von Enzymen mit Glycerol
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Es wurden die Untersuchungen der Synthese des Biodieselins unter Anwendung von biotechnologischen Methoden durchgeführt, notwendige Vergärungsmittel ausgewählt, opmtimale Herstellungsbedingungen festgestellt
Untersuchten Lipasen Lipozyme RM IM, Lipozyme TL IM, Novozyme 435, davon die besten Ergebnisse wurden bei der Anwendung der immobilisierten Lipase Lipozyme TL IM geliefert. Optimales Verhältnis von Methanol und Öl ist 4:1 mol. Für ein grösseres Resultat sollte die Beimischung des Methanols in das Reaktionsgemisch so verteilt, dass keine kritische Konzentration erreicht wird, da als Folge wird die Lipase inhibiert und der Prozess läuft nicht mehr weiter.
Partner UAB “Biocentras” und Universität Vilnius mobilisieren zur Zeit Lipasen, und noch in diesem Jahr werden die Vergleichende Forschungen mit untersuchten industriellen Mustern durchgeführt.
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Neue Richtungen
Heterogene Katalyse, Enzyme, Etylester
Partner im Ausland Lenkijos sunkiosios organinės sintezės institutas
“Blachownia” Chang Gung University (Taivanis) Rygos Technikos universitetas (Latvija) Centrinė naftos laboratorija (Lenkija) Karinio oro laivyno technologijos institutas
(Lenkija) Lenkijos Mėsos ir riebalų tyrimo institutas
(Varšuva, Lenkija)
Geschäftspartner in Litauen UAB „Rapsoila“ UAB „Agrochema“ UAB „Mestilla“ UAB „ARVI“ UAB „Biofuture“ KŽŪB „Telšių bioenergija“
Wissenschaftliche Partner in Litauen Lietuvos energetikos institutas (LEI) Klaipėdos universitetas (KU)
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Bei der Herstellung des Biodieselins (von Fettsäurenmethylestern) entstehende
Produkte
Rapssaat
Biodieselin 30-33 %
Rapskuchen (Extraktionsschrott) 60-66 %
Glycerol 3 %
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Untersuchte Verwendungsmöglichkeiten der Glycerolphase
Herstellnug von Holzresten, sowie von Strohbriketten und Pellets;
Herstellung von Biogas; Herstellung des Kraftstoffes (in Mischungen mit
Mineralölprodukten (Mazut, Heizöl u.ä.) Die Verarbeitung der Glycerolphase ins 1,3-Propandiol
nach biotechnologischen Verfahren
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Biotechnologische Methoden bei der Verwendung von Rapsschrot (Rapskuchen) für technische Ziele
Gewinnung von Proteinisolaten (bis 80 % Proteinen) aus dem entölten Rapskuchen oder Schrot:
Exstrahieren mit Salzlösungen; Extrahieren mit Alkohol
Modifizierung von filtrierten Protein-Isolaten durch biochemische Verfahren:
Hydrolyse bis zu Mischungen von Peptiden und Aminosäuren, welche später zur Herstellung von Biopolimeren (Aminoplasten) verwendet werden können
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Verwendungsmöglichkeiten von Rapsschrot (Rapskuchen) für technische Ziele
Wichtigste Verwendungsbereiche von Rapsproteinen (Isolaten und Hydrolisaten)
Klebbstoffe (aus dem Rapsschrot gewonnene Proteinisolate zeichnen sich durch hohe Löslichkeit im Wasser aus, deshalb ist besonders gut für Herstellung von klebenden Materialien geeignet
Kosmetika (Rapsproteine steigern die Kompatibilität von Bestandteilen der Kosmetika)
Kapsulierungsagente
Bioplastika (zeichnen sich durch gute termoplastische Eigenschaften aus, schnelles biologisches Verfallen, sind leicht geformt)
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Nutzung Restprodukte bei der Herstellung des
Biodieselins
Partner im Ausland Lenkijos sunkiosios organinės sintezės
institutas “Blachownia” Lenkijos Mėsos ir riebalų tyrimo institutu
(Varšuva, Lenkija) Rygos Technikos universitetas (Latvija) Latvijos universitetas (Latvija) Nacionalinis Chiao - Tung universitetas
(Taivanis)
Geschäftspartner in Litauen UAB „Rapsoila“ UAB „Mestilla“ UAB „ARVI“ KŽŪB „Telšių bioenergija“
Wissenschaftliche Partner in Litauen Biochemijos institutas (BI) Kauno technologijos univeritetas (KTU) Vilniaus universitetas (VU) Lietuvos energetikos institutes (LEI) Klaipėdos universitetas (KU)
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Zur Herstellung von 2 Generation Biokraftstoffen geeignete Rohstoffe
Relativ trockene Biomasse (15-20 % Feuchtigkeit)Zum Brennstoff geeignetes Holz und seine Resteschnell wachsende verholzte PflanzenStroh (darunter auf von Raps)Torf
Relativ feuchte Biomasse (70 – 95 % Feuchtigkeit) Gräserschnell wachsende grasartige Pflanzen Abwasserschlammtierischer Art Abfälle
In unserem Land gibt es ausreichendes Potenzial der Biomasse, welche lignozellulose beinhaltet, (9390 000 Tonnen relativ trockener Biomasse), das noch gesteigert werden kann, deshalb es besteht die offensichtliche Möglichkeit zur Herstellung von sekundären Brennstoffen.
Niedriger Preis für Holzreste (35-45 Lt/Tonne) und Stroh (bis 60 Lt/Tonne) gibt wirschaftliche Prärogativen zur Herstellung solcher Brennstoffe
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Neue Richtungen: syntetische Biobrennstoffe
Gewonnene auf dem Wege der Pyrolyse Kraftstoffe: Jegliche Kohlressourcen: Plastik, Algen Pirolyse mit/ohne Katalisatoren Gemische aus Alkanen, Alkenen, Aromatischen Gasen,
Benzin, Dieselinresten Gase für flüssige Kraftstoffe (gas-to-liquid, GTL) Ressourcen: Erdgas, Biogas, SN. Produkte der Synthese: Methanol, Dimetileter Benzyn,
Dieselin Biomasse für flüssige Kraftstoffe (biomass-to-liquid, BTL) Vergasung der Biomasse Biomethanol, bioDME ir Fischer-Tropsch, Koch, HTS
syntetisches Dieselbrennstroff
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2 Generation Biokraftstoffen
Partner im Ausland Rygos Technikos universitetas (Latvija) Latvijos universitetas (Latvija)
Geschäftspartner in Litauen UAB „Agrochema“ UAB „Biofuture“ UAB „Malsena“
Wissenschaftliche Partner in Litauen Biotechnologijos institutas (BTL) Kauno technologijos universitetas
(KTU) Vilniaus universitetas (VU)
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LLU Prof. P. Janulis, Dr. E.SendžikienėE-mail. [email protected] Tel./Fax.: +370 37 752292