Pflanzen produzieren aber auch große Mengen von Zellulose, die zur Bildung des Pflanzengerüstes dient. Zellulose kann von den wenigsten Lebewesen aufgeschlossen und verdaut werden, so dass hier keine Konkurrenz zu Nahrungspflanzen vorliegt. Das Erzeugungspotential ist gewaltig und liegt beim bis zu 5-fachen des heutigen Erdölverbrauchs.
Das Problem liegt aber darin, die Zellulose entsprechend chemisch aufzubereiten, so dass man daraus Energieträger gewinnen kann, die bevorzugt in flüssiger Form vorliegen. Dazu muss die Zellulose, die lange Molekülketten bildet, in kleinere Bruchstücke umgewandelt und dann gezielt zu Öl-oder Benzin-ähnlichen Verbindungen umgewandelt werden. Dazu gibt es verschiedenen Möglichkeiten, durch Hitzeeinwirkung die Pflanzenteile zu zersetzen (Pyrolyse).
Bei Temperaturen bis zu 200 Grad kann man die Zellulose in das Grundmolekül Zucker aufgespalten und dann auf herkömmliche Weise zu Bioethanol vergoren werden. Zwischen 400 und 600 Grad lässt sich ein Bio-Öl gewinnen, das dann zu Benzin oder Diesel weiter verarbeitet werden kann. Oberhalb von 700 Grad schließlich erhält man ein Gasgemisch, hauptsächlich bestehend aus Wasserstoff unf Kohlenmonoxid, aus dem sich durch die so genannte Fischer-Tropsch-Synthese ganz gezielt wiederum flüssige Treibstoffe (und eine Vielzahl weiterer Verbindungen) herstellen lassen.
Abb.: Aus Pflanzenmasse wird Bioöl
Bisher größter Nachteil des letztgenannten Verfahrens sind die hohen Kosten des Syntheseverfahrens. Deshalb wurden zu Zeiten des billigen Erdöls auch vergleichsweise wenige Anstrengungen unternommen, diesen Weg zu gehen. Das ändert sich zur Zeit. Da niedrige Ölpreise endgültig der Vergangenheit angehören dürften, rückt dieses Verfahren wieder mehr in den Mittelpunkt des Interesses.
Begünstigt wird die Weiterentwicklung auch durch Fortschritte in der technischen Chemie. Heute stehen dank eines viel besseren Verständnisses vom Aufbau der Materie und moderner Computertechnik ungleich bessere Möglichkeiten zur Verfügung, solche Prozesse auch von den Kosten her erheblich zu verbessern.
Die Direktherstellung von Bio-Öl aus festem Pflanzenmaterial ist bisher die preisgünstigste Methode, flüssige Treibstoffe zu gewinnen. Allerdings sind die so hergestellten Stoffe ohne weitere chemische Verarbeitung fürden Einsatz in Verbrennungsmotoren weniger geeignet, weil sie säurehaltig sind und deshalb zu starker Korrosion in den Motoren führen. Deshalb muss solches Öl ähnlich Erdöl in Raffinerien entsprechend aufgearbeitet werden, was wiederum zu höheren Kosten führt.
Es gibt allerdings viel versprechende Ansätze, auch hier die Verfahrensschritte durch Einsatz moderner Techniken zu vereinfachen. Es werden auch völlig neue Wdege beschritten, zum Beispiel der Aufschluss von Pflanzenmaterial mithilfe von Ammoniak, der dazu führt, dass die entstehenden Bio-Öle nicht säurehaltig sind und damit leichter verarbeitet werden können.
Eine weitere, heute noch wenig genutzte Möglichkeit, Kraftstoffe zu gewinnen, ist der gezielte Anbau von Ölpflanzen in Steppen und Halbwüsten, also Gebieten, in denen herkömmliche Landwirtschaft nicht möglich ist. Hier sind die Purgiernuss (Jatropha) und Rizinusbohnen zu nennen, die als Pflanzen nur geringe Anforderungen an Boden und Wasserverfügbarkeit stellen, so dass sie dort angebaut werden können, ohne mit anderen Nahrungspflanzen zu konkurrieren.
Abb.: Jatrophanüsse – Treibstoff der Zukunft?
Die gezielte Bodenverbesserung mit Terra preta könnte dabei mithelfen, die Erträge zu steigern. Ein weiterer Vorteil der Nutzung dieser Pflanzen wäre die Möglichkeit, in Entwicklungsländern viele bäuerliche Existenzen zu sichern, bzw. sogar neu zu schaffen.
Relativ neu in der Engtwicklung ist die so genannte hydrothermale Karbonisierung, bei der b eliebige Pflanzenteile durch Druck und Temperatur innerhalb weniger Stunden zu Erdöl ähnlichen Stoffen und Kohle umgewandelt werden können, ein Vorgang, für den die Natur Millionen von Jahren braucht. Die Beschreibng dieses Verfahfrens ist das Thema unseres nächsten Artikels.
Fragen und Anregungen beantworten wir gerne unter unserer Email-Adresse terrapreta@web.de
Arbeitsgruppe Terra preta in der AG Energie & Umwelt
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