Wie euer Backofen dabei helfen kann das weltweite Müllproblem zu lösen.
Waste-to-Energy (Müll-zu-Energie) – Weg mit dem Müll!
Hallo liebe Community,
Habt ihr euch nie gefragt, ob Müll nicht nutzbar gemacht werden kann? Die Thematik „Waste-to-Energy“ ist innerhalb Deutschlands weniger verbreitet und doch hart diskutiert, aber weltweit von überragender Bedeutung. Doch, warum? In Deutschland verfügen wir über eine weitgehend solide und fortschrittliche Kreislaufwirtschaft, die in Zukunft auch innerhalb der EU und der USA einen rapiden Aufschwung erleben wird und auch muss. Dennoch wird die Gesamtmenge an Müll weltweit weiterhin steigen.
Und welche Rolle dabei verfügt eventuell euer Backofen?
Ich versuche es technologisch näher zu bringen.
Habt ihr einen modernen Backofen, müsst ihr diesen in der Regel nicht mehr händisch reinigen. Er verfügt über ein Sonderprogramm, die Pyrolysefunktion. Grob gesagt wird euer Backofen dabei so stark erhitzt (~500 Grad Celsius), dass Lebensmittelreste und Fettspritzer zu Asche „verbrannt“ werden. Chemisch betrachtet werden die organischen Verbindungen (eure Reste), unter Ausschluss von Sauerstoff, unkontrolliert zersetzt. Eure Asche ist ein Gemenge organischer Restprodukte.
Wird dieses technische Verfahren nun beispielsweise bei Biomasse angewandt, ist es möglich Brennstoffe und Chemikalien aus Abfällen herzustellen.
Genau dieses Verfahren versucht man weltweit in modifizierter Fahrweise nutzbar zu machen. Der Plan verfolgt Diesel und Naphta (Rohbenzin), und auch Kerosin, herzustellen, ohne toxische Emissionen zu erzeugen.
Im letzten Beitrag habe über die Erdölbranche habe ich euch die Verwendungszwecke, zum Teil, erläutert.
Das ist aber alles nicht zu verwechseln mit den aufkommenden und bestehenden Bio-Raffinerien, die beispielsweise von UPM $UPM , Verbio $VBK (+2,32 %) oder Lenzing $LNZ (+0 %) betrieben werden. Hierbei werden, nahezu ausschließlich, Holz und verschiedene Getreidesorten als Biomasse verwendet.
Was kann dazu verwendet werden?
Hervorragend dafür eignen sich natürlich Bio-Abfälle, da dieses Material überwiegend aus organischen Materialien, wie Kohlenwasserstoffen und deren Derivaten besitzt.
Aber auch „Plastik“ ist ein sehr gut geeigneter Werkstoff für dieses Verfahren. Logisch, denn der besteht ja auch aus organischen Materialien. Dementsprechend könnte man grob sagen, dass alle Produkte, die aus dem Urtyp Erdöl und Erdgas bestehen, auch wieder rückverwandelt werden könnten.
Naja …,
Viele Alltagsgegenstände sind Verbindungen, die zwar organisch sind, aber häufig noch Fluor-, Chlor- oder Schwefelverbindungen „beigemischt“ haben. Bekanntlich nicht die gesündesten Vertreter des alltäglichen Gebrauchs.
Aber auch dafür gibt es technische Lösungen:
Wie ich es oben beschrieben in der Pyrolyse grob beschrieben habe, hat man eine Vergasung der Materialien. Dies führt dazu, dass in den meisten Fällen die chemischen Bindungen gebrochen werden können und somit die Stoffe zerlegt werden.
Fluor, Chlor und Schwefel beispielsweise können chemisch einfach neu „gebunden“ werden, sodass keine Neuemission davon ausgeht.
Ist die Umsetzung kompliziert und wer würde davon profitieren?
Es ergeben sich im Verfahren wesentliche Arbeitsschritte, die auch heute schon verfahrenstechnisch in der 1. Liga mitspielen. Meist sind die einzelnen Schritte nicht im Unternehmen zusammengefasst, sondern wie immer typisch spezialisiert.
1. Mülltrennung:
Hierbei wird, wie in Deutschland schon üblich, der nutzbare Müll in die Kreislaufwirtschaft zurückgeführt. Restmüll und Bio-Abfälle eignen sich für dieses Verfahren hingegen sehr gut.
Hierbei profitieren insbesondere die uns bekannten Müllentsorger. Das kann eure kommunale Abfallbehörde sein, aber auch Konzerne im weltweiten Trend, wie Waste Management $WM (-0,05 %) , Republic Services $RSG (+0,45 %) oder Alba $ABA .
2. Separation
Hier wird im Prozess über mechanische Trennverfahren, wie Klassieren oder Sortieren noch einmal getrennt. Gewinner hierbei die Spezialisten für die Trennapparate, wie Tomra $TOM , Veolia $VIE (+1,49 %) oder Derichebourg $DBG (-0,84 %) .
3. Verbrennung
Dies ist dann der angesprochene Prozess der Pyrolyse, ähnlich des Backofens. Hier werden die Materialien verbrannt. Die daraus entstehenden Gase sind relevant für den Prozess.
Die Asche hingegen ist angereichert mit Metallen und kann somit der Kreislaufwirtschaft wieder zugeführt werden. Ein möglicher Profiteur davon ist Befesa $BFSA (-0,4 %) .
Nicht nutzbare Asche hingegen kann nahezu problemlos auf Halden gelagert werden. In Deutschland ist es auch durchaus heute schon Gebrauch Asche in Erdschichten zu füllen, um beispielsweise Salzabbaustätten aufzufüllen.
(In diesem Verbrennungsprozess spielt nicht nur die Pyrolyse eine Rolle. Korrekter ist es auch den Prozess der „Vergasung“ und „Verbrennung“ mit zu nennen. Die daraus „überschüssige“ Wärme kann dann beispielsweise verwendet werden, um einen Generator zu betreiben und Strom zu erzeugen.
Das hat den Vorteil, dass zum einen Energie erzeugt wird, zum anderen werden die Gase gekühlt.)
4. Umwandlung – der interessante Teil
Durch das Leiten der Gase durch verschiedene Katalysator-Schichten in einem mehrstufigen Verfahren können nun die gewünschten Chemikalien erzeugt werden.
So nämlich auch ein „Pyrolyse-Öl“, was ansatzweise ähnliche Eigenschaften aufweist und einer konventionellen Raffinerie zugeführt werden kann.
Besonders gut funktioniert dies bei Diesel und Kerosin. Hierbei können sogar heute schon regenerative Kraftstoffe erzeugt werden, die der jeweiligen DIN entsprechen.
Wie könnte ich denn nun aber von diesem "Trend" partizipieren?
Tatsächlich haben sich faktisch viele Energieversorger dieser Problematik angenommen. Großer Vorreiter dabei tatsächlich Eni $ENI (+0,47 %) in Europa. Waste Management $WM (-0,05 %) aus den USA macht Deponiegase schon seit Jahren nutzbar. Allerdings primär zur lokalen Wärmeerzeugung. Das soll sich zukünftig ändern und auch die Verarbeitung hinsichtlich „Waste-to-Energy“ durchstarten. Auch die Ölgiganten BP $BP. (+0,7 %) und Shell $SHEL (+0,74 %) investieren in diese Technologiesparte.
Vorteile:
- Das räumliche Müllproblem kann begrenzt werden.
- Emissionen der Halden können durch Wiederverwendung stark reduziert werden.
- Es entstehen alternative Versorgungsmöglichkeiten bezüglich Kraftstoffs, Chemikalien und Wärmeversorgung.
- Es kann als „Netto-Null“ angesehen werden, da die Emissionen im Einsatzstoff bereits erzeugt wurden.
- Die notwendigen Technologien sind bereits ausreichend ausgereift und bewährt.
- Eine schnelle Lösungsmöglichkeit zur Dekarbonisierung des Verkehrssektors.
Nachteile:
- Fossile Alternativen sind wesentlich günstiger.
- Die Anlagenkapazitäten sind völlig unzureichend für eine Massentauglichkeit.
- Hoher Aufwand im Vergleich zu einem geringen Ertrag.
- Wirkungsgrad durch sehr hohen Energieaufwand.
- Riesige Logistik notwendig, um Abfälle zum Prozess zu führen.
- Dauerhaftes Angebot an Abfällen muss bestehen, um die Wertschöpfungskette aufrecht zu erhalten.
- Das öffentliche Interesse ist sehr gering.
- Euer heimischer Backofen ist für Herstellung von Kraftstoffen ungeeignet. – Kein Serviervorschlag.
Welche Themen der alternativen Energiemöglichkeiten interessieren euch?
Fortlaufend ist der Plan:
- „Grüner Ammoniak“ – Warum die Chancen besser als Wasserstoff sind.
- Lithium – Warum die Marktkapitalisierungen völlig falsch gewichtet sind.
Habt ihr Wünsche, Anregungen, Kritik?
