IEA IETS Annex 171 Membranprozesse in Bioraffinerien

Das Projekt IEA IETS Annex 17 hat das übergeordnete Ziel durch energie- und kosteneffiziente Membranverfahren eine energetisch- und ressourcenoptimierte Nutzung wertschöpfenden Inhaltsstoffen in einem Bioraffinerieansatz sicherzustellen. Im Österreichischen Fokus werden vor allem „emergierende Membranverfahren“ betrachtet, was auch durch die Leitung des gleichnamigen Subtasks E auf internationaler Ebene bestärkt wird. In der technologischen Zielsetzung werden an ausgewählten Prozessströmen das Langzeitverhalten von emergierenden Verfahren (beispielshaft für die Technologien Membrandestillation und Membranextraktion) analysiert. Besonderes Augenmerk wird dabei auf den Aspekt der Deckschichtbildung (Fouling) auf Membranen sowie die darauf basierende Fouling-Vermeidungsstrategie sowie Reinigungsstrategie gelegt. Eine Handlungsempfehlung für die Integration vor allem unter optimierten energetischen Bedingungen von emergierenden Membranprozessen (stofflich und energetisch) wird abgeleitet und in einem Leitfaden veröffentlicht werden. Neben der technologischen Zielsetzung hat das Projekt IEA IETS Annex 17 das Ziel die Vernetzung der österreichischen Membran- und Bioraffinerie- Forschungslandschaft zu stärken und durch den Austausch mit dem internationalen Team aus dem IEA IETS Annex 17 durch energie- und kosteneffiziente Trenntechnologien eine optimierte, wertschöpfende Nutzung von Prozesswasserströmen in Bioraffinerien sicherzustellen.

Ausgangssituation

Bioraffinerien stellen als explizit integratives, multifunktionelles Gesamtkonzept eine wesentliche Drehscheibe in der Nutzung von Biomasse als Rohstoffquelle für die nachhaltige Erzeugung unterschiedlicher (Zwischen-) Produkte (Chemikalien, Wertstoffe, Energieträger) dar. Problemstellungen in der stofflichen Nutzung von Prozessströmen ergeben sich aus den zumeist geringen Wertstoffkonzentrationen sowie der komplexen Matrix der Zusammensetzung von Prozessströmen. Eine Aufkonzentrierung oder selektive Trennung von Wertstoffen ist erforderlich. Zudem bringen die diversen Stoffströme aus unterschiedlichen Ausgangsstoffen (Holz, Gras etc.) unterschiedliche Eigenschaften (verschiedene Komponentenzusammensetzung, Temperaturen, pH-Werte etc.) sowie unterschiedliche Produkte mit sich. Für eine effiziente und kostengünstige Produktion in einer Bioraffinerie ist auch eine energetische Optimierung der eingesetzten Technologien und des Gesamtprozesses notwendig.