A pile of lignin powder - the "concrete of plant cells".

At få store skibe til at sejle bæredygtigt

onsdag 27 sep 17
|
af Frederik Appel Olsen

Kontakt

Joachim Bachmann Nielsen
Postdoc
DTU Kemiteknik
45 25 29 22

Kontakt

Anker Degn Jensen
Professor
DTU Kemiteknik
45 25 28 41

Hvad hvis der fandtes en uudnyttet naturresurse, klar til at blive omdannet til bæredygtigt brændstof, gemt i næsten al plantemateriale? Postdoc Joachim Bachmann Nielsens forskning peger på, at det findes i form af lignin – og at større skibsmotorer kan sejle på det i fremtiden.

D. 16. december 2016 forsvarede Joachim Bachmann Nielsen sin ph.d. om “Valorization of Lignin from Biorefineries for Fuels and Chemicals”, der var støttet af Højteknologifonden og i samarbejde med Københavns Universitet på platformen Biomass for the 21st Century. Her blev tre års forskning i omdannelsen af materialet lignin til flydende brændsel opsummeret og forsvaret. Og Joachim er langt fra færdig med potentialet i lignin:

"Der er så meget af det. Men fordi det fra naturens side er så svært at omdanne til noget brugbart, er det en kæmpe uudnyttet ressource. Det er derfor, det er så interessant," siger Joachim Bachmann Nielsen i et interview på IDA Universes hjemmeside.

Lignin er en biologisk polymer, som beskytter planter fra svamp, bakterier og vira. Det findes i næsten alle planteceller, hvor det fungerer som en slags ”cellevæggens beton”.

Men lignin har potentiale til at være mere end ”plantebeton”. Det kan, med de rette metoder og processer, omdannes til ikke-fossilbaserede brændsler og kemikalier. Blandt andet kan store skibe – som på globalt niveau forbruger omkring 300 tons brændstof hvert år – potentielt set sejle på lignin-baseret brændsel. Men der er brug for en målrettet indsats for at få det til at ske:

”Problemet er, at eksisterende teknologier er designet til at omdanne materialer, der ikke er lignin, såsom cellulose. Men lignin er anderledes: Det er et enormt, heterogent molekyle. Indtil videre har den mest succesfulde, men stadig problematiske, metode været pyrolyse – dvs. opvarmning af materialet uden et opløsningsmiddel,” siger Joachim Bachmann Nielsen.

Joachim og hans team har forsøgt at finde et alternativ til pyrolyse for at udforske mulighederne for produktion af lignin-baserede brændsler:

”Vi lavede eksperimenter i en såkaldt batch autoklave, som basalt set er en omrørt trykkoger. Da vi forsøgte os med at bruge alokoholer – mere specifikt ethanol – så vi, at ligninen blev omdannet tilstrækkeligt til at udskille en masse olie. Faktisk var omdannelsen så succesfuld, at olien formegentlig ville kunne bruges en større skibsmotor,” siger han.

Fra lille til stor skala

Den vigtigste del af lignin-forskningen er at skabe et mere bæredygtigt brændstof til brug i industrien – at få skibene til at sejle på lignin-brændsel i stedet for fossile brændsler. Joachim fortsætter forskningen på området med støtte fra DTU’s Proof of Concept Fond (PoC Fond). Målet er at udforske det kommercielle potentiale af forskningsresultaterne fra ph.d.-projektet.

”Lige nu ser jeg på processen i en kontinuer opstilling. Det betyder, at der, modsat batch autoklaven, hvor alting koges samtidig og af én omgang, er en kontinuer ”fødning” i den ene side af opstillingen, og så tapper man olien fra den anden side. Fordelen her er, at vi bør kunne opvarme og nedkøle materialet meget hurtigere, og vi forventer, at dette vil resultere i en forbedring af processen og produktet. Dette gør også forskningen endnu mere relevant for industrien: Når vi har de færdige resultater fra forsøgene, har vi et bedre estimat om det kommercielle potentiale,” siger Joachim Bachmann Nielsen.

Nyheder og filtrering

Få besked om fremtidige nyheder, der matcher din filtrering.
http://www.kt.dtu.dk/om-os/nyheder/nyhed?id=1196C99F-E478-4258-9D7D-CE510687DD2D
22 OKTOBER 2017