Eine internationale Forschungskooperation mit Schweizer Beteiligung hat einen wichtigen Schritt in Richtung einer wirtschaftlich tragfähigen Herstellung von Biobutanol gemacht. Dieser Alkohol könnte als Biokraftstoff für benzinbetriebene Motoren dienen.
Pressedienst/Redaktion
Der entscheidende Durchbruch ist die Entwicklung eines neuen metallorganischen Gerüsts (MOF), mit dem Biobutanol, das für die Herstellung des Kraftstoffs benötigt wird, effizient von fermentierter Biomasse getrennt werden kann, wie die Oregon State University in einer Mitteilung schreibt. Die Ergebnisse wurden im Journal der American Chemical Society veröffentlicht.
Die Forscher suchen nun nach einer Partnerschaft mit der Industrie, um zu versuchen, die neue Trennmethode zu skalieren. Das wäre ein weiterer wichtiger Schritt auf dem Weg zu einem anwendbaren Biokraftstoff. «Biobutanol hat sich als attraktive Option im Vergleich zu Bioethanol und Biodiesel herausgestellt», sagte Kyriakos Stylianou, Chemiker am College of Science der Oregon State University: «Die Trennung von der Fermentationsbrühe war jedoch ein erhebliches Hindernis auf dem Weg zu einer wirtschaftlich wettbewerbsfähigen Herstellung.» Butanol sei enger mit Benzin verwandt als Ethanol und könne aus Erdöl synthetisiert oder aus Biomasse hergestellt werden. Bioethanol – Ethylalkohol – wird bereits als Biokraftstoffzusatz verwendet, hat aber eine weit geringere Energiedichte als Butanol.
Wichtiges Trennwerkzeug auf dem Weg zu einem Biokraftstoff
Der Prozess der Herstellung von Biobutanol ist als Aceton-Butanol-Ethanol-Fermentation bekannt. Diese ergibt eine wässrige Brühe, mit einem maximalen Anteil von 2 % Butanol. Daher ist ein Trennwerkzeug erforderlich, das in wässriger Umgebung und auch in Gegenwart von organischen Lösungsmitteln –in diesem Fall Aceton – gut funktioniert.
Stylianou und Kollegen an Universitäten in der Schweiz, China, Grossbritannien und Spanien synthetisierten ein neuartiges metallorganisches Gerüst auf der Basis von Kupferionen und Carborancarboxylatliganden. Das MOF kann Butanol durch Adsorption aus der Fermentationsbrühe mit größerer Effizienz als die Destillation oder jedes andere existierende Verfahren ziehen.
«Biobutanol ist aus verschiedenen Gründen besser als Bioethanol, unter anderem weil es fast so energiedicht wie Benzin ist und sich gut mit Benzin mischt. Und Biobutanol kann möglicherweise auch synthetisches Butanol als wesentlichen Vorläufer für eine Reihe von Industriechemikalien ersetzen», sagte Stylianou.
