Energiespeicher
Beim Bierbrauen entstehen Abfälle, die möglicherweise als Energiespeicher genutzt werden können. Die Reststoffe könnten für die Herstellung von Kohlenstoff genutzt werden. Und auch Aktivkohle kommt in Frage.
Mit Brauereiabfällen Energie speichern
Die beim Bierbrauen entstehenden Abfallprodukte können für die Herstellung von Energiespeichern genutzt werden. Zu diesem Ergebnis kommen Chemiker der Universität Jena zusammen mit Kollegen aus Spanien. Aus den als Biertreber bezeichneten Rückständen des Braumalzes eines Jenaer Brauereigasthofs gewannen die Forscher zum einen Kohlenstoff, der als Elektrode in Batterien genutzt werden kann, zum anderen Aktivkohle als Elektrodenmaterial für Superkondensatoren.
„Wir erforschen bereits seit einigen Jahren, wie gut sich verschiedene biologische Rohstoffe für die Gewinnung kohlenstoffhaltiger Materialien, die wir bei der Herstellung von Energiespeichern benötigen, eignen“, sagt Chemieprofessor Andrea Balducci von der Universität Jena. Brauereiabfälle enthielten nicht nur das notwendige kohlenstoffhaltige Ausgangsmaterial, sagte Balducci. Biertreber falle zudem in großen Mengen an – 2019 allein in Deutschland rund 1,5 Milliarden Tonnen. Außerdem sei der Rohstoff leicht verfügbar, weil Brauereien gut in der Fläche verteilt seien.
Biertreber auch für Kohlenwasserstoffe geeignet
Bisher werde Aktivkohle für Superkondensatoren vor allem aus Kokosnussschalen gewonnen, sagt der Chemiker. In Zukunft könnten Brauereiabfälle eine interessante Option werden, „wenn bestimmte Faktoren weiter optimiert werden können, etwa die Kosten oder die chemische Zusammensetzung des Rohstoffs“.
Die Forscher wollen jetzt in weiteren Projekten die Vorteile und Grenzen dieses reichlich vorhandenen Materials besser verstehen, damit es in Zukunft möglicherweise stärker bei der Produktion nachhaltiger Energiespeicher einbezogen werden kann.
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Biertreber ist noch für andere Verwendungszwecke interessant. Der Energiekonzern RWE will die Reststoffe nutzen, um daraus flüssige Kohlenwasserstoffe herzustellen, die als Ausgangsstoffe für CO2-arme Kraftstoffe und Chemieprodukte wichtig sind. Anfang Februar hat der Konzern dazu eine Pyrolyse-Pilotanlage in seinem Innovationszentrum in Niederaußem in Betrieb genommen. Auch Klärschlamm, Gärreste, Holzreste sowie Stroh und Tierexkremente könnten eingesetzt werden.
Der Forschungsreaktor arbeitet mit einem thermochemischen Verfahren, das biogene Reststoffe unter Sauerstoffabschluss bei etwa 450 Grad in einem Schneckenreaktor erhitzt. Dabei entsteht neben Dampf auch ein Feststoff, der Pflanzenkohle ähnelt. Dieser Feststoff, auch Karbonisat genannt, wird gezielt mit dem Dampf in Reaktion gebracht, um die Qualität der späteren Produkte Gas und Öl zu verbessern.
Der Prozessdampf wird dann abgekühlt, sodass eine Öl-Wasser-Mischung entsteht. Nachdem das Wasser entfernt wird, bleibt ein Bio-Rohöl über, das vergleichbar mit einem fossilen Mineralöl sei. Das restliche, wasserstoffreiche Synthesegas wird gereinigt und kann für Synthesen oder als Energieträger verwertet werden. Die Kohle kann den Angaben zufolge eingelagert oder in anderen Anwendungen genutzt werden.
