ReGasFerm

Verwertung von biogenen Reststoffen in einem Bioraffineriekonzept über Flugstromvergasung mit gekoppelter Gasfermentation zur Herstellung von Grundchemikalien

Synthesegas aus der Vergasung biogener Reststoffe kann von acetogenen Mikroorganismen als Kohlenstoffquelle zur Herstellung von C2-C6-Verbindungen genutzt werden. Die Kopplung der Technologien im Rahmen eines Synthesegas-Bioraffineriekonzeptes kann jedoch nur gelingen, wenn kritische Gasverunreinigungen für den Gasfermentationsprozess bestimmt und unmittelbar bei der Vergasung oder in einer nachfolgenden Gasreinigung soweit angepasst und reduziert werden können, dass keine negative Beeinflussung der biologischen Umsetzung erfolgt. Im geplanten Vorhaben „ReGasFerm“ soll die technologische Verknüpfung einer Biomasse-Flugstromvergasung und einer kontinuierlichen biologischen Umsetzung des Synthesegases zu Alkoholen (Ethanol, Butanol, 2,3-Butandiol, Hexanol) mit einer optimierten Gasreinigung vollzogen werden. Dafür werden Gaszusammensetzungs- und Reinheitsanforderungen des Synthesegases zur Weiterverwendung in der Gasfermentation für vier ausgewählte Bakterienstämme definiert, wobei der Einfluss einzelner Verunreinigungen auf Kinetik und Bakterienwachstum unter verschiedenen Reaktionsbedingungen und Prozessführungen bestimmt wird. Zusätzlich soll das Verständnis von Bildungs- und Abbaumechanismen von Verunreinigungen während der Flugstromvergasung sowie die notwendige Gasanalytik und Messmethodik bis in den Spurenbereich weiterentwickelt und ausgebaut werden. Verfahren zur in-situ-Reduktion von kritischen Spurenkomponenten (z. B. HCN) während des Vergasungsprozesses werden untersucht. Daraus lässt sich eine für die Kopplung von Flugstromvergasung und Gasfermentation abgestimmte Gasreinigung entwickeln, die im Sinne einer nachhaltigen „Zero-Waste“-Bioraffinerie teilweise auf Reststoffen des Gesamtprozesses basieren soll. Insgesamt soll ein integrativer Ansatz verfolgt werden, der Synergien der Technologien und Projektpartner untereinander hervorhebt. Ziel des Projektes ist die kontinuierliche Alkoholproduktion im Litermaßstab aus den im Flugstromvergaser erzeugten, gereinigten Synthesegasen.

Projektziele (LES):

  • Charakterisierung des Vergasungsverhalten der biogenen Reststoffe Laub und Grünschnitt im Flugstrom mit Sauerstoff
  • Erweiterung des grundlegenden Verständnisses von Bildungs- und Abbaumechanismen der für die Gasfermentation relevanten Spurenstoffe während des Flugstromvergasungs-prozesses
  • Weiterentwicklung des Flugstromvergasungsprozesses durch primärseitige Reduktion von Spurenstoffkomponenten
  • Erfolgreiche Spurenanalyse von Synthesegasverunreinigungen in gesäuberten Synthesegasen
  • Etablierung einer Gasreinigung mit im Prozess anfallenden Reststoffen, die die Reinheitsanforderungen an das Synthesegas für den Fermentationsprozess erfüllen kann

Projektpartner

Lehrstuhl für Bioverfahrenstechnik (zur Homepage des Lehrstuhls für Bioverfahrenstechnik Link)

florafuel AG (zur Homepage der florafuel AG Link)

Ansprechpartner

Philipp Johne, Philipp Leuter