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Grüne Chemie: Nachhaltige para-Xylol-Produktion

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam haben einen grünen und nachhaltigen Ansatz für die selektive p-XylolSynthese entwickelt. Fruchtsäfte und süsse oder neutrale Mineralwasser kommen oft in PET-Flaschen daher. Diese sind zwar praktisch und zweckmässig, ihre Herstellung ist jedoch komplex und nicht unbedingt nachhaltig. Das Ausgangsmaterial für Terephthalsäure, die zur Herstellung von gesättigten Polyestern wie Polyethylenterephthalat (PET) verwendet wird, ist p-Xylol (pXL). Dessen Herstellung basiert bis heute auf fossilen Rohstoffen. 2015 wurDer Limmattaler Energieversorger Limeco und das Viessmann-Tochterunternehmen Schmack BioEnergie beginnen mit der Realisierung der ersten industriellen Power-toGas-Anlage. Die Projektpartner sind nicht nur vom Potenzial der Technologie als sinnvoller Ergänzung erneuerbarer Stromproduktion überzeugt, sondern auch von der Tauglichkeit des Geschäftsmodells, in dem mehrere Energieversorger die Anlage gemeinsam fi nanzieren. In Dietikon im Kanton Zürich entsteht die europaweit grösste Power-to-Gas-Anlage mit mikrobiologischer Methanisierung. Sie wird auf Basis einer Elektrolyse-Leistung von 2,5 Megawatt (MW) ab Ende 2021 den rund 37 Millionen Tonnen pXL verwendet, hauptsächlich für die Herstellung von PET und anderen Polyesterfasern. Das Team «Bioraffinerie und nachhaltige Chemie» hat nun einen grünen und nachhaltigen Ansatz für die selektive pXL-Synthese entwickelt. Dieser Ansatz beinhaltet eine Reaktion in einem Durchlaufsystem: Diels-Alder-Cycloaddition von biologisch abgeleitetem 2,5-Dimethylfuran (DMF) zu Acrylsäure (AA), Dehydratisierung zur Bildung des Phenylrings und abschliessende Decarboxylierung zu pXL. Das Ergebnis dieses Prozesses ist ein sehr wertvolles Produktgemisch. Dieses besteht synthetisches Methan in das Netz einspeisen. Die Standortvoraussetzungen sind ideal, da auf dem Areal des Limmattaler Regiowerks eine Müllverbrennungsanlage den regenerativen Strom liefert und zusätzder benachbarten Abwasserreinigung verwertet werden kann. Aus Abfall und Abwasser werden so erneuerbares Methan produziert und über die Einspeisung ins Gasnetz künftig jährlich 4000 bis 5000 von rund 2000 Haushalten entspricht. Die Anlage leistet einen Beitrag zum Umbau des Schweizer Energiesystems im Rahmen der Energiestrategie 2050. Darin ist vorgesehen, den Strom aus der Kernzu 83 Prozent aus pXL und zu 17 Prozent aus 2,5-Dimethylbenzoesäure (DMBA), das sich aufgrund der Siedepunkte leicht trennen lässt. Dieser neue Ansatz wird in Zukunft die Synthese grüner, nachhaltiger und biologisch abbaubarer Polymere ermöglichen, z. B. den Ersatz von Verpackungsmaterialien für Kunststoffflaschen, Folien und Textilfasern, die aus fossilen Rohstoffen gewonnen werden.

Medienmitteilung Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung

Erste industrielle Power-to-Gas-Anlage der Schweiz

lich das im Klärgas vorhandene CO2 aus Tonnen CO2 eingespart, was dem Ausstoss www.mpikg.mpg.de kraft durch Solar-, Wasser- und Windkraft zu ersetzen. Um die saisonalen Stromüberschüsse speicherbar zu machen, setzt Limeco auf Power-to-Gas als Schlüsseltechnologie und will seine Erfahrungen und Erkenntnisse aus dem Betrieb der Anlage dem Vorankommen der schweizweiten Energiewende zur Verfügung stellen. So soll die Fachwelt auf dem ersten Schweizer Power-to-Gas-Kongress am 25. November dieses Jahres in Spreitenbach über das Projekt informiert werden.

Medienmitteilung Viessmann Werke GmbH & Co. KG www.viessmann.de

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