Angewandte Chemie

Cover image for Vol. 128 Issue 31

Chefredakteur: Peter Gölitz, Stellvertreter: Neville Compton, Haymo Ross

Online ISSN: 1521-3757

Associated Title(s): Angewandte Chemie International Edition, Chemistry - A European Journal, Chemistry – An Asian Journal, ChemistryOpen, ChemPlusChem, Zeitschrift für Chemie

Presse-Mitteilung

Angewandte Chemie 2009, 121, 3987–3990
doi: 10.1002/ange.200900404

Nr. 18/2009

Biomasse als Rohstoffquelle

Neues Verfahren zur Gewinnung von Alkanen aus Bioöl

Kontakt: Johannes A. Lercher, Technische Universität München
Registrierte Journalisten können hier den Originalartikel herunterladen:
Highly Selective Catalytic Conversion of Phenolic Bio-Oil to Alkanes

Die Menge verfügbarer fossiler Rohstoffe ist begrenzt. Daher und aus Gründen des Umweltschutzes rücken erneuerbare Rohstoffquellen wie speziell angebaute Pflanzen, Holzabfälle und andere Pflanzenreste immer mehr ins Zentrum des Interesses. Durch Verfahren wie Pyrolyse oder Verflüssigung lässt sich aus Biomasse ein Bioöl gewinnen, das als vielversprechender erneuerbarer Energieträger gilt. Ein Team aus deutschen und chinesischen Wissenschaftlern um Johannes A. Lercher von der Technischen Universität München hat nun ein neues katalytisches Verfahren entwickelt, mit dem sich Bestandteile von Bioöl direkt in Alkane und Methanol umsetzen lassen. Wie die Forscher in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichten, basiert es auf einer „Eintopfreaktion“, die durch ein Edelmetall auf einem Kohlenstoffträger, kombiniert mit einer anorganischen Säure, katalysiert wird.


© Wiley-VCH

Bioöl ist eine wässrige, saure, hoch oxidierte Mischung. Sein hoher Sauerstoffgehalt und seine Instabilität wirken sich jedoch nachteilig aus, als flüssiger Kraftstoff kann es bisher nicht direkt genutzt werden. Als Quelle für Basis-Rohstoffe wäre es sehr interessant, wenn es gelänge, daraus Alkane zu gewinnen. Alkane, auch als Paraffine bezeichnet, sind gesättigte Kohlenwasserstoffe, die zu den wichtigsten Grundstoffen der chemischen Industrie zählen, etwa als Ausgangsprodukte zur Kunststoffherstellung. Außerdem zählen sie zu den wichtigsten Brennstoffen der Weltwirtschaft.

Bioöl enthält eine so genannte phenolische Fraktion. Dies sind Verbindungen, deren Grundgerüst aus einem aromatischen Kohlenstoff-Sechsring besteht, der Hydroxygruppen (OH-Gruppen) trägt. Die phenolischen Bestandteile des Bioöls lassen sich mit dem neuen Verfahren mit sehr hoher Selektivität zu Cycloalkanen (ringförmigen Alkanen) und Methanol umsetzen. Die Forscher konnten dies an verschiedenen Modellsubstanzen zeigen. Als Katalysator setzten sie in ihren Versuchen Palladium auf einem Kohlenstoffträger ein, Phosphorsäure dient bei der Reaktion als Protonenlieferant.

Die Reaktion ist eine so genannte Eintopfreaktion, das heißt, eine einstufige Reaktion, deren einzelne Teilreaktionen (Hydrierung, Hydrolyse und Dehydratisierung) ohne zwischengeschaltete Aufarbeitungsschritte einfach in dem selben Reaktor ablaufen. Erfolgsgeheimnis ist der Katalysator, der in der Lage ist, alle diese unterschiedlichen Teilreaktionen in Gang zu bringen. Am Ende entsteht eine Mischung verschiedener Alkane, die sich als zweite Phase absetzt und so leicht von der wässrigen Bioölphase getrennt werden kann. Das neue Verfahren ist ein praktikabler Ansatz für die direkte Nutzung von Bioöl zur Alkanherstellung.

(2725 Anschläge)

SEARCH

SEARCH BY CITATION