Einführung
Die Entwicklung der Biokraftstoffindustrie wird immer dringlicher. Die Erschöpfung der traditionellen Energiequellen sowie die steigende Nachfrage und die Preise für Kohlenwasserstoff-Kraftstoffe geben der gesamten Weltgemeinschaft Anlass zur Sorge. Um die globale Energie- und Umweltsicherheit zu gewährleisten, bemühen sich einige Erdölgesellschaften aktiv darum, die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern. Eine der Richtungen der modernen Technik ist die Verwendung von Biokraftstoff. Biomasse kann für eine Vielzahl von Zwecken verwendet werden – vom Heizen von Häusern bis hin zur Erzeugung von Strom und Benzin. Die Nutzung einer solchen Ressource ist ein moderner Trend in der betrachteten Branche, und ihre Anwendung in der Praxis kann aus wirtschaftlicher Sicht wertvoll sein. Die moderne Bioenergie basiert auf hocheffizienten Technologien zur Umwandlung von Biomasse über Bioethanol hinaus in praktische Energieträger (Strom, flüssiges und gasförmiges Benzin sowie aufbereitete feste Brennstoffe).
Die Entstehungsgeschichte des Trends
Moderne und effiziente Umwandlungstechnologien ermöglichen derzeit die Herstellung von Biokraftstoff in fester, flüssiger und gasförmiger Form aus Materialien wie Holz, Feldfrüchten und Abfällen, also ohne Bioethanol. Nach Cheon et al. ist diese Art von Ressource ein Energieträger, der aus Biomasse gewonnene Energie speichert (10). Für die Erzeugung von Bioenergie in verschiedenen Formen kann eine breite Palette von Biomassequellen verwendet werden. Zur Erzeugung von Strom, Wärme und anderen Formen von Energie können beispielsweise Lebensmittel, Fasern und Holzabfälle aus der Industrie verwendet werden. Wie Hu et al. anmerken, können auch Energiepflanzen und landwirtschaftliche Abfälle, die dieser Sektor liefert, verwendet werden (58). Biokraftstoff kann als erneuerbare Energiequelle bezeichnet werden, da es sich um umgewandelte Sonnenenergie handelt.
Grundsätzlich wird zwischen dem primären (unbehandelten) und dem sekundären (verarbeiteten) Biokraftstoff unterschieden. Nach Cheon et al. ist der erste Typ der Brennstoff, bei dem organisches Material hauptsächlich in seiner natürlichen Form verwendet wird (11). Er wird direkt verbrannt, um den Bedarf an Brennstoff zum Kochen, Heizen oder zur Stromerzeugung in kleinen und großen Industrieanlagen zu decken. Sekundäre Biobrennstoffe in fester, flüssiger oder gasförmiger Form können für eine Vielzahl von Anwendungen genutzt werden, unter anderem im Verkehr und bei industriellen Hochtemperaturprozessen.
Es gibt viele Quellen von Biomasse für die Energieerzeugung, die über weite und unterschiedliche geografische Regionen verteilt sind. Auch heute noch wird der größte Teil der aus Biomasse gewonnenen Energie, die als Brennstoff verwendet wird, aus Nebenprodukten oder Abfällen von Lebensmitteln, Futtermitteln und Fasern gewonnen. Die wichtigsten Nebenprodukte der Forstwirtschaft werden für die Herstellung von Brennholz und Holzkohle verwendet. So ist beispielsweise Schwarzlauge, die als Nebenprodukt von Zellulosepflanzen anfällt, der Grundbrennstoff für die Erzeugung von Biostrom in Brasilien (Papoutsakis 10170). Die Vielfalt der Möglichkeiten, diese Art von Energie zu gewinnen und zu verarbeiten, macht sie zu einem Trend in der modernen Erdölindustrie und motiviert viele Industrieunternehmen, eine solche Technologie in ihrer Praxis einzusetzen.
Folgen, Langlebigkeit und spezifische langfristige Auswirkungen des Trends
Wenn der Trend zur Verwendung von Biokraftstoff, der aus nicht-industriellen Materialien hergestellt wird, von vielen Unternehmen weltweit aufgegriffen wird, kann dies bestimmte positive Folgen haben. Zum Beispiel kann sich die ökologische Situation erheblich verbessern. Der Verzicht auf unsichere Rohstoffe kann dazu beitragen, ein günstiges Klima in Industriegebieten zu schaffen, in denen sich ständig eine große Menge schädlicher Emissionen ansammelt. Außerdem kann flüssiger Biokraftstoff, obwohl er nur einen kleinen Teil des weltweiten Energiebedarfs deckt, potenziell erhebliche Auswirkungen auf die globale Landwirtschaft und die Märkte haben (Hu et al. 62). Aufgrund des Volumens der produzierten Rohstoffe und der Nutzung der entsprechenden Landflächen, die für die Produktion dieser Quelle erforderlich sind, kann der Trend von vielen Mineralölunternehmen übernommen werden.
Die Langlebigkeit dieser Praxis kann recht groß sein, da verschiedene Abfälle unerschöpfliche Ressourcen sind, die die Verarbeitung der notwendigen Rohstoffe zu Biokraftstoff ermöglichen. Langfristig gesehen kann dieser Trend global werden und nicht nur in Ländern mit einer entwickelten Verarbeitungsindustrie, sondern auch in vielen anderen Regionen genutzt werden. Die Landwirtschaft ist ein Bereich, der sich ständig weiterentwickelt, und es werden regelmäßig neue Wege zur Verwertung von Abfällen und anderen Rohstoffen gefunden. Unter der Voraussetzung, dass die Mineralölgesellschaften daran arbeiten, Biokraftstoff in den Produktionsprozess einzubringen, könnte dies eine neue Wende in der Branche bedeuten. Der Verzicht auf chemisch erzeugte Verbrennungsprodukte kann dazu beitragen, die Kosten erheblich zu senken und eine effektive Produktleistung zu erzielen. Weltweit führende Unternehmen können sich auf andere Arbeitsbereiche konzentrieren, und es können zusätzliche Innovationen vorgestellt werden. Daher ist der Trend zur Verwendung von Biokraftstoff in der Benzintechnik unter verschiedenen Gesichtspunkten potenziell erfolgreich und nützlich.
Schlussfolgerung
Eine hocheffiziente Energieressource in Form von Biokraftstoff, der auf der Grundlage der Verarbeitung nicht-chemischer Materialien hergestellt wird, kann zur Energieversorgung verschiedener Industrien genutzt werden. Die Aussichten dieses Verfahrens ermöglichen es den Industrieunternehmen, erhebliche Verluste zu vermeiden und natürliche Komponenten für die Kraftstoffherstellung zu verwenden. Eine positive Auswirkung auf die Umwelt ergibt sich durch die Verringerung der Schadstoffemissionen. In Zukunft kann diese Methode zu einer gängigen Arbeitsstrategie der Erdöltechnik werden und den Unternehmen helfen, ihre Effizienz zu verbessern und gleichzeitig die Kosten zu senken.
Zitierte Werke
Cheon, Seungwoo, et al. “Recent Trends in Metabolic Engineering of Microorganisms for the Production of Advanced Biofuels”. Current Opinion in Chemical Biology, Bd. 35, 2016, S. 10-21.
Hu, Wenhao, et al. “Comparative Techno-Economic Analysis of Advanced Biofuels, Biochemicals, and Hydrocarbon Chemicals via the Fast Pyrolysis Platform”. Biofuels, vol. 7, no. 1, 2016, pp. 57-67.
Papoutsakis, Eleftherios T. “Reassessing the Progress in the Production of Advanced Biofuels in the Current Competitive Environment and Beyond: Was sind die Erfolge und wo entgeht uns der Fortschritt und warum”. Industrial & Engineering Chemistry Research, vol. 54, no. 42, 2015, pp. 10170-10182.