LEAP-RE: Einzelvorhaben Nachhaltige Umwandlung von Biomasse in Bioenergie durch Pyrolyse; im Projekt PyroBioFuel; Teilbericht BTU Cottbus-Senftenberg "Aufbereitung und Verwertung von Pyrolyseprodukten"

Abstract

Das Projekt "PyroBioFuel" verfolgte die Entwicklung innovativer und nachhaltiger Technologien zur Umwandlung von Biomasseabfällen in hochwertige flüssige Kraftersatzstoffe. Ziel war es, einen Beitrag zur Deckung des steigenden Energiebedarfs und zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen durch alternative, wirtschaftlich tragfähige Kraftstoffpfade zu leisten. Hierfür wurden fortschrittliche thermochemische Umwandlungsverfahren mit neuartigen Katalysator- und Reaktorkonzepten kombiniert. Im Mittelpunkt stand die Integration mehrerer Prozessschritte in ein effizientes System. Entwickelt wurde ein Zeolithkatalysator auf Kobaltbasis, der Fischer-Tropsch-Synthese und Hydrocracking in einem Schritt vereint. Der Katalysator erreichte eine Kohlenmonoxid-Umwandlung von etwa 70 % sowie eine Selektivität von rund 51 %. Ergänzend wurde ein 3D-gedruckter Mikrokanalreaktor entwickelt und erfolgreich getestet, der den Wärme- und Stoffaustausch verbessert und die Prozesseffizienz erhöht. Die Ergebnisse zeigen das Potenzial für skalierbare und nachhaltige Kraftstofflösungen und unterstützen den Übergang zu einer kohlenstoffarmen Wirtschaft. The "PyroBioFuel" project aimed to develop innovative and sustainable technologies for converting biomass waste into high-quality liquid alternative fuels. The aim was to provide a contribution towards meeting rising energy demand and reducing greenhouse gas emissions through alternative, economically viable fuel pathways. To this end, advanced thermochemical conversion processes were combined with novel catalyst and reactor concepts. The focus was on integrating several process steps into an efficient system. A cobalt-based zeolite catalyst was developed that combines Fischer-Tropsch synthesis and hydrocracking in a single step. The catalyst achieved a carbon monoxide conversion of around 70 per cent and a selectivity of approximately 51 per cent. In addition, a 3D-printed microchannel reactor was developed and successfully tested, which improves heat and mass transfer and increases process efficiency. The results demonstrate the potential for scalable and sustainable fuel solutions and support the transition to a low-carbon economy.