Drop-in-Kraftstoffe sind fahrbereit

Heutzutage ist es schwierig, ein organisches Material zu finden, das nicht als nächste große alternative Energiequelle in Frage kommt. Ganz oben auf der Liste stehen Biokraftstoffe, die als sogenannte Drop-in-Kraftstoffe bekannt sind - jene erneuerbaren Quellen, die ohne größere Investitionen in die Infrastruktur in den USA genutzt werden können, wo Lagerung und Vertrieb seit langem auf Erdöl ausgerichtet sind. Diese derzeitigen Investitionen in die Infrastruktur sind keine kleinen Kartoffeln. Allein die Pipeline-Ausgaben belaufen sich jedes Jahr auf rund 7 Milliarden US-Dollar.

Drop-in-Kraftstoffe definieren

Was ist ein Drop-In-Kraftstoff? Die Branche für alternative Kraftstoffe selbst ist nicht genau klar, und einige definieren sie allgemein als erneuerbaren Kraftstoff, der zumindest einen Teil der teuren vorhandenen Erdölinfrastruktur nutzt. Andere haben einen engeren Ansatz gewählt. Eine der populärsten Definitionen ist, dass Drop-in-Kraftstoffe solche erneuerbaren Kraftstoffe sind, die mit Erdölprodukten wie Benzin gemischt und in der aktuellen Infrastruktur von Pumpen, Rohrleitungen und anderen vorhandenen Geräten verwendet werden können.

Unter einer solchen Definition würde ein Biokraftstoff einen gewissen Prozentsatz von Benzinmischern erfordern, die aus einzigartigen Benzinvorräten stammen, um die Kraftstoffbasis zu bilden. Beispiele für derart definierte Drop-in-Kraftstoffe sind ua Terpene, Butanol und Isopren. Oft wird die Technologie auf Dieselkraftstoff angewendet, der einen Biodiesel bildet, und nicht auf Benzin. Es gibt sogar einige Biokraftstoff-Befürworter der nächsten Generation, die Gemische von Chemikalien entwickeln, um einen Biokraftstoff ohne Benzin- oder Dieselbasis zu bilden.

Algen Häufigster Drop-In-Kraftstoff

Mit weit über 50 Unternehmen, die in die Entwicklung von Algen als Biokraftstoff investieren, steht die kleine grüne Pflanze unter den Drop-in-Kraftstoffen an erster Stelle. Trotz dieses allgemeinen Interesses sind sich die meisten Biokraftstoffexperten einig, dass mindestens ein weiteres Jahrzehnt der Forschung und der technologischen Durchbrüche erforderlich sein wird, bevor dieser Kraftstoff als wirtschaftlich rentabel eingestuft wird. Das ist ein langer und kostspieliger Weg. Wie bei den meisten Drop-in-Kraftstoffen besteht die Herausforderung darin, die Technologie vom Labor auf die kommerzielle Serienproduktion umzustellen. Eine zusätzliche Herausforderung bei Algen war insbesondere die große Varianz unter den Algen und die aufwendige Verarbeitung.

Butanol sieht auch Wachstum

Aber Algen sind nicht die einzige Show in der Stadt. Im vergangenen Jahr kündigte ein führendes Biobutanolunternehmen, Gevo, Pläne an, Ethanolanlagen im Mittleren Westen zu erwerben und diese auf die kommerzielle Produktion des als Isobutylalkohol bekannten Kraftstoffs Isobutanol umzustellen.

Der Schritt wurde von den Akteuren der Industrie als Fortschritt bei der Entwicklung von Butanol als alternativem Drop-in-Kraftstoff gesehen. Das Unternehmen hofft, die Isobutanol-Produktion bis 2012 aufnehmen zu können. Obwohl es im Gegensatz zu Algen die vorhandene Infrastruktur nutzen kann, gibt es einige Besorgnis über mögliche Sicherheitsbedrohungen. Dämpfe können lange Strecken zurücklegen und sich in tiefliegenden Bereichen sammeln, um eine Explosionsgefahr zu bilden. Die Befürworter weisen jedoch schnell darauf hin, dass der Biokraftstoff aufgrund seiner zahlreichen Kraftstoff- und Chemieanwendungen ein attraktives Unterfangen darstellt.

Der Big Player DuPont hat auch das Wasser von Biobutanol als Ersatzbrennstoff getestet und plant, sich bei der Inbetriebnahme ebenfalls auf die ungenutzte Ethanolkapazität und konventionelle Rohstoffe zu stützen. Die Investition in die Nachrüstung bestehender Ethanolanlagen ist wirtschaftlicher als der Bau neuer Strukturen und erfordert nur geringfügige Änderungen der Fermentations- und Destillationsprozesse.

Portfolio erweitern

DuPont plant einen mehrstufigen Ansatz für die Entwicklung von Drop-in-Kraftstoffen, bei dem zunächst n-Butylalkohol und konventionelle Rohstoffe im Mittelpunkt stehen, bevor andere Drop-in-Kraftstoffe wie Isobutanol sowie nicht zu Futterzwecken bestimmte Pflanzen wie Cellulose zum Einsatz kommen Rohstoffe.

Ein weiteres Unternehmen, ButylFuel, LLC, hat bekannt gegeben, dass es Biobutanol aus Fermentation zu einem Preis entwickelt hat, der mit Erdölprodukten konkurrenzfähig ist. Der Drop-In-Kraftstoff kann mit Benzin- oder Dieselkraftstoffen in verschiedenen Anteilen gemischt werden. Wie wettbewerbsfähig? Das Unternehmen behauptet, dass es seinen Drop-in-Kraftstoff aus Mais für etwa 1,20 US-Dollar pro Gallone produzieren kann.

Wie Algenspieler, die nicht nur von Algen als Ersatzbrennstoff, sondern auch von den vielen Nebenprodukten profitieren, untersuchen Forschung und Entwicklung in anderen Ersatzbrennstoffsektoren verschiedene Produktportfolios, die einige veranlassen, diese nächste Generation zu charakterisieren von alternativen Kraftstoffen als Mittel zur Herstellung von Kohlenwasserstoffmischungsmaterial, das eine Vielzahl von Anwendungen haben kann.