SusFuFlex
Uudet, innovatiiviset ja kestävät liikennepolttoaineet: biokomponenteista joustaviin nestemäisiin polttoaineisiin. 1.1.2008-31.12.2011
TAVOITTEET
-
Tutkia liikenteen biopolttoaineiksi soveltuvien raskaampien alkoholien (butanoli, pentanoli, seosalkoholit) valmistusta metsäbiomassasta ja teollisuuden sivutuotevirroista.
-
Alkoholeja valmistetaan projektissa:
-
1) Fermentoimalla
-
2) Uusien kemiallisten (katalyyttisten) reaktioreittien kautta
-
Fermentointi
-
Mikrobiologisessa prosessissa biomassaa fermentoidaan Clostridium-suvun mikrobeilla, jotka pystyvät korkealla saannolla konvertoimaan hiiliyhdisteitä butanoliksi.
-
Sopivia hiilen lähteitä ovat metsäbiomassa ja esim. elintarviketeollisuuden sivutuotteet.
-
Prosessi bioreaktorissa on kaksivaiheinen, ensin hapon muodostus jota seuraa liuottimen (butanoli) tuotanto
-
Biomassa tulee ensin hajottaa sokeriksi, jonka jälkeen se fermentoidaan alkoholiksi
-
Keskeiset muuttujat ovat pH, lämpötila ja pitoisuudet.
-
Toisena valmistusreittinä tutkitaan kemiallista synteesiä, jossa glyserolista (ensimmäisen sukupolven biodieseltuotannon sivutuote), metanolista tai etanolista valmistetaan uusien katalyyttisten reaktioreittien kautta polttoainekäyttöön soveltuvia raskaampia alkoholeja.
HAASTEET
-
Raaka-aineen (biomassan) hajottaminen fermentoitavissa oleviksi sokereiksi
-
Suuren liuotinmäärään aiheuttamat ongelmat, kuten liuottimen mahdollinen hajoaminen ja mikrobien toiminnan heikkeneminen.
-
Biobutanolin erotus ja erottumisen tehostaminen.
-
Uudet katalyytit ja katalyyttiset prosessit butanolin valmistamiseksi (näitä ei vielä tunneta).
MAHDOLLISUUKSIA
-
Uusi liikenteen biopolttoaine (biobutanoli), joka
-
1) soveltuu sellaisenaan jaettavaksi nykyisiin polttoaineen jakeluverkostoihin (alhainen höyrynpaine)
-
2) on energiatehokas ja pystyy korvaamaan fossiilisen bensiinin polttoaineena
-
3) soveltuu sellaisenaan nyk. polttomoottoreihin (A/F-suhde)
-
4) voidaan valmistaa teollisessa mittakaavassa
-
5) on vähemmän korrodoivaa kuin etanoli
-
6) ei liukene veteen yhtä paljon kuin etanoli ja metanoli
TUTKIMUSKONSORTIO
- Prof. Ulla Lassi (konsortion vastuullinen johtaja) ja tutkimusryhmä, Oulun yliopisto, Kemian laitos
- Prof. Riitta Keiski ja tutkimusryhmä, Oulun yliopisto, Prosessi- ja ympäristötekniikan osasto
- Dos. Jyri-Pekka Mikkola ja tutkimusryhmä, Åbo Akademi, Teknillisen kemian laboratorio
- Dos. Krisztián Kordás ja tutkimusryhmä, Oulun yliopisto, Mikroelektroniikan laboratorio
KANSAINVÄLINEN YHTEISTYÖ
- Prof. Lars Petterson, Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden
POSTERIT