Zeolith als aktiver Bestandteil bei der Herstellung von Biogas aus Schlachtabfällen (1)

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Die Biogasproduktion

Die wichtigsten fossilen Energieträger (Kohle, Erdöl, Erdgas) sind durch ihres Auftreten begrenzt und ihren Verbrauch beeinflusst nicht sehr gut. auf unsere Umwelt. Deshalb ist es wichtig, kontinuierlich die schon bestehenden Technologien der  Verwendung von sog. grünen Energiequellen (z. B. Solarenergie, Windkraft, Wechsel von Flut und Ebbe) weiterzuentwickeln und zu verbessern. Eine neue Quelle wäre die Erzeugung von Biogas direkt aus einer Vielzahl von kommunalen und Produktionsabfälle abbaubare organische Stoffe enthalten, wie auch  Zeolith ist.

Grundlegenden biochemischen Voraussetzungen für die Produktion von Biogas

Das Biogas wird bei den anaeroben Bedingungen (ohne Luft) entstanden, oder durch Fermentation und Zersetzung von organischen Stoffen unter dem Einfluss von verschiedenen Mikroorganismen mit der Fähigkeit schrittweise komplizierte organischen Stoffen rozkladať. Solche Substanzen sind insbesondere Proteinene (Eiweiß), Zucker (Kohlenhydrate) und Fetten. Das Endprodukt des Stoffwechsels wird Methan CH4, Kohlendioxid CO2 und Wasser H2O (das durch die Faulung entstanden ist). Das Biogas besteht hauptsächlich aus Methan (55-70%) und Kohlendioxid (30 – 45%). Wenn wir als Kraftstoff für Fahrzeuge Biogas verwendet werden, dann wird das Produktgas so eingestellt werden, dass die Methanmenge mehr als 97% wäre. Die Faulabfälle können erfolgreich als Dünger für Pflanzen verwendet werden, weil es eine beträchtliche Menge an Nährstoffen vor allem Phosphate und Stickstoff enthält.

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Die meisten Biogas-Materialien abstammen aus der landwirtschaftliche Produktion

Sind die wichtigsten Materialien der organischen Natur geeignet für eine solche Produktion?

Die meisten Materialien von Biogas werden aus der Landwirtschaft produziert. Es handelt sich insbesondere um der Exkremente (Kot) der Tierhaltung, Pflanzenreste aus der landwirtschaftlichen Produktion und speziell angebaute Energiepflanzen. Eine Menge von Biomasse wird ebenfalls in der nachgeschalteten Nahrungsindustrie hergestellt. Erhebliches Potenzial für zukünftigen Energieverbrauch stellen auch biologisch abbaubare Siedlungsabfälle vor.

Warum sollte Zeolith als Zutat in den Fermentationsprozess verwendet werden?

Es ergibt sich von mehreren Studien, dass natürliche Zeolithen außergewöhnliche Fähigkeit haben, bestimmte Blocker inaktiviert. Gegebenenfalls hat die Fähigkeit, Ionen zu entlassen, die auf dem anaeroben Fermentationsprozess verschiedener Substrate in einer positiven Richtung lösen.

Aus dem geologischen Standpunkt gesehen sind natürliche Zeolithen komplexen Vulkansedimentgesteinen. Sie enthalten einige Mineralen und Verunreinigungen. Die starke Existenz weisen Mineralen der Zeolith-Gruppe aus (z. B. Analcim, Schabest, Klinoptilolith, Mordent, Heulandit, Stilbit). Sie sind komplexe wässrige Alumosilikaten-Mineralen, deren Kristallgitter aus Aluminium-Tetraeder Al2O3 und SiO2 Silizium aufgebaut wird. Interessant ist die Anwesenheit von Wassermolekülen H2O in der Kristallstruktur dieser Mineralen. Die Wassermoleküle sind in den Schlitzen oder freie Mikrostrukturelemente zwischen den Strukturgittern der Zeolithen. Und darin beruht ihre Qualität und Einzigartigkeit unter den Mineralen (ihre Adsorption, Austausch oder katalytischen Eigenschaften).

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Das Minerel Zeolith – Klinoptilolith

Klinoptilolith und ihre Existenz in dem Schlachtabfall

Das Mineral Klinoptilolith aus der Zeolith-Gruppe wird durch seine kristallchemischen Eigenschaften für unterschiedliche Anwendungen geeignet, wenn er inert und nicht toxisch ist. Oft wird er als Träger für Düngemittel. Klinoptilolith wird in verschiedenen Bereichen der Agrochemie, pharmazeutischen Industrie und in der Herstellung von verschiedenem biochemisch aktivem Produkte verwendet. Die Kristallstruktur von natürlichen Klinoptilolith ist ideal für komplexe Sorption, Austausch und katalytische chemische Reaktionen und Prozesse. Es ist also nichts Besonderes, wenn Anstrengungen und Testversuche bei Ausübung des Biogasprozesses erschienen.

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1 Antwort

  1. 19. Mai 2015

    […] Der erste Teil des Artikels. […]

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