Wissenschaft
Sprit aus Zucker: Neue Herstellungsverfahren

Amerikanische Forscher haben einen neuen Weg gefunden, um aus Zucker Sprit herzustellen. Der Flüssigtreibstoff namens 2,5-Dimethylfuran (DMF) könne direkt aus Biomasse gewonnen werden, berichten James Dumesic und sein Team im britischen Fachjournal „Nature“ (Bd. 447, S. 982) vom Donnerstag.

dpa LONDON. Amerikanische Forscher haben einen neuen Weg gefunden, um aus Zucker Sprit herzustellen. Der Flüssigtreibstoff namens 2,5-Dimethylfuran (DMF) könne direkt aus Biomasse gewonnen werden, berichten James Dumesic und sein Team im britischen Fachjournal „Nature“ (Bd. 447, S. 982) vom Donnerstag.

DMF könnte in Zukunft Erdölprodukte ablösen. Die Forschergruppe der Universität von Wisconsin in Madison (USA) vereine damit die Vorteile der beiden gängigen Herstellungsweisen - biologisch und chemisch, hieß es in einem Kommentar der Fachzeitschrift.

Der Biotreibstoff DMF hat eine um 40 Prozent höhere Energiedichte als Ethanol, dem einzigen bislang in großen Mengen hergestellten Biokraftstoff. Da DMF außerdem nicht wasserlöslich ist, könne es als nachhaltiger Treibstoff im Verkehr eingesetzt werden.

In der Biokraftstoff-Herstellung müssen lange chemische Kohlenstoffketten in kleinere Gruppe aufgebrochen werden, ohne zu viel chemische Energie der ursprünglichen Biomasse zu verlieren. Der neue DMF-Produktionsprozess der Forschergruppe um Dumesic beginnt mit der biologischen Zerkleinerung von Stärke und Zellulose durch Enzyme. Dazu zersetzen sie die Stärke zunächst in Glukose, die sie dann in Fruktose umwandelten. Danach werden die gewünschten DMF-Moleküle durch einen chemisch-katalytischen Prozess aufgebaut.

Obwohl noch einige Herausforderungen bis zur Markteinführung von DMF zu überwinden seien, könnte der Biokraftstoff helfen, die Abhängigkeit vom Erdöl zu verringern. Aus Biomasse hergestellte Kraftstoffe gelten im Vergleich zu Erdölprodukten als weniger klimaschädlich, weil sie beim Verbrennen nur so viel Kohlendioxid abgeben, wie sie zuvor als Pflanzen durch Photosynthese aus der Erdatmosphäre entnommen haben. Allerdings verbraucht der Anbau der Pflanzen und die Herstellung der Kraftstoffe zusätzlich viel Energie. Da Biomasse ein nachwachsender Rohstoffe ist, könnten Biokraftstoffe auch die zur Neige gehenden Erdöl-Kraftstoffe langfristig ersetzen.

Erst kürzlich hatten US-Chemiker um Conrad Zhang vom Institut für Oberflächenkatalyse in Richland (US-Staat Washington) im US-Fachjournal „Science“ ein Verfahren vorgestellt, mit dem sie aus Traubenzucker Erdölprodukte herstellten. In ihren Reaktionsgefäßen wird der Zucker direkt zum Molekül Hydroxymethylfurfural (HMF) umgewandelt. Dies ist ein Baustein, aus dem sich zum Beispiel Plastik oder auch Treibstoffe aufbauen lassen.

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