theilgaard.net

phd




Ph.D.-stipendium
Katalytisk produktion af biodiesel

"Der Gebrauch von Pflanzenöl als Kraftstoff mag heute unbedeutend sein. Aber derartige Produkte können im Laufe der Zeit ebenso wichtig werden wie Petroleum und diese Kohle-Teer-Produkte von heute."

Rudolf Diesel, 1912


Efter at være blevet færdig som civilingeniør i august 2007 blev jeg ansat som forskningsassistent på Kemisk Institut. Siden Januar 2008 har jeg været Ph.d.-stipendiat samme sted, indenfor det der nu hedder Center for Katalyse og Bæredygtig Kemi (CSC). På centret arbejder vi med fremstilling af biobrændstoffer, biokemikalier, røggasrensning og effektivisering af katalytiske processer.

Mit forskningsprojekt her omhandler katalytisk produktion af biodiesel. Biodiesel kan efterhånden produceres på en god håndfuld forskellige måder. Dog findes der på nuværende tidspunkt kun to metoder, der har en rimelig industriel udbredelse, og de tager begge udgangspunkt i fedtstof og planteolier som råstof - det er også disse metoder, som jeg undersøger og udvikler katalysatorer til. Fedtstoffer og planteolier består primært af de såkaldte triglycerider, der er langkædede fedtsyrer bundet som estere til et glycerolmolekyle. Typisk vil de billigere og økologisk set mere attraktive råstoffer som affaldsfedt fra slagterier, restauranter og lignende indeholde varierende mængder frie fedtstyrer, dvs. fedtsyrer, der ved en hydrolyse er blevet "hægtet af" resten af triglyceridet.

Det mest normale er, at man reagerer olien eller fedtstoffet med en lille alkohol (typisk træsprit) ved først at foretage en forestring af de frie fedtsyrer, og derpå en omestring af glyceriderne. Den første reaktion er katalyseret af syrer, den næste af baser. Bruger man træsprit (methanol), fås de såkaldte festsyre-methylesere, FAME, og glycerol som biprodukt. Kemien hertil er i princippet velkendt, men der er brug for faste katalysatorer i stedet for den svovlsyre og kaliumhydroxid, som man anvender i dag, da disse ikke nemt kan genanvendes. Denne teknologi er i anvendelse i Danmark hos Daka Biodiesel ved Horsens og hos Emmelev Mølle på Fyn. Omestring af fedtstof har været kendt siden 1853, men var dog først en metode til at skaffe glycerol til sprægstof (nitroglycerin).

Indenfor det seneste årti har enkelte raffinaderier og nogle forskere undersøgt og udviklet en anden metode til at fremstille biodiesel, nemlig ved at tage fedtstoffer og planteolier og reagere dem med brint over en fast katalysator ved højere temperaturer. Herefter opnås, at det kemisk bundne ilt i fedstoffet (esterbindinden til fedtsyren) afgives som kuldioxid eller vanddamp, og man får kulbrinter ud, der kemisk set minder mere om petrodiesel. Processen er industrialiseret først på Neste Oils raffinaderi i Borgå, Finland, og mindst en håndfuld andre raffinaderier har indenfor de sidste par år annonceret at de starter lignende processer op.

Begge typer brændstof kan anvendes i dieselmotorer, og både produkter og fremstillingsmetoder har deres fordele og ulemper. Begge er tillige blandbare med petrodiesel og hinanden i alle forhold, og der vil næppe opstå en situation, hvor den ene metode udkonkurrerer den anden.

Et uløst problem generelt for biodiesel-industrien er, hvorfra råstofferne skal komme, idet produktion af planteolier kræver en del areal (og vi skal jo også spise), og at fælde skov for at lave biobrændstof er snarere en økologisk katastrofe end planetens redning. Forskere og industri kigger derfor langt efter nye kilder til fedtstoffet, og alge-fedtstof er et af håbene. En anden mulighed er at omdanne spildprodukter fra landbrug og skovbrug til en såkaldt syntesegas, og lave denne gas om til syntetisk diesel, men det er helt anden teknologi.

Ph.D.-stipendiatet er en del af det såkaldte Waste to value-konsortium, som foruden CSC tæller en håndfuld danske virksomheder med relation hertil samt Teknologisk Institut.
Fra 4. januar 2010 indtil starten af maj 2010 besøger jeg som led i ph.d.-studiet Åbo Akademis center for Proceskemi i Finland, der arbejder med nogen af de samme processer, som vi undersøger på mit eget laboratorium.






Sidst opdateret lørdag 6. februar 2010


forfatteren en sen time...


om mig
AnderSpace
AndersBook
kontakt
ledig/optaget
finsk-dansk ordbog
cv
Ph.D.-stipendium
eksamensprojekt
studium - dtu

theilgaard.net
blog
om siden

ressourcer
theilgaard & sons
sommerhus
galleri
bullshitbingo
login

blog arkiv:
august 2010
juli 2010
juni 2010
maj 2010
2010
2009
2008
2007
2006
2005