Umwandlung von Lebensmittelabfällen in zukünftige Kraftstoffe
Jedes Jahr wird weltweit ein Drittel der Lebensmittel verschwendet, davon allein in Australien etwa 7,6 Millionen Tonnen. Die Bewältigung dieser Lebensmittelverschwendung ist eine große Herausforderung, mit der sich die Murdoch-Forschung befasst.
Lebensmittelabfälle in der anaeroben Vergärungsanlage von Richgro
Murdoch University
Wäre die Lebensmittelverschwendung ein Land, wäre es nach den USA und China der drittgrößte Verursacher von Treibhausgasemissionen, so das Ministerium für Landwirtschaft, Wasser und Umwelt.
Die Entwicklung von Maßnahmen zur Eindämmung der Verschwendung ist eine Priorität bei der Verwirklichung der Ziele der Vereinten Nationen für nachhaltige Entwicklung in Bezug auf Klimaschutz und verantwortungsvollen Konsum. Ein vielversprechender Bereich für Fortschritte ist die Bioraffinerie.
Bioraffinerien der zweiten Generation können Lebensmittelabfälle als Ausgangsmaterial für die nachhaltige Herstellung biobasierter Produkte verwenden.
"Aktuellen Schätzungen zufolge fallen jährlich zwischen 1,3 und 1,6 Milliarden Tonnen Lebensmittelabfälle an, so dass das Recycling und die Rückgewinnung von Werten aus Lebensmittelabfällen von globaler Bedeutung sind", so Chris Bühlmann, der vor kurzem Forschungsergebnisse zur Nutzung von Lebensmittelabfällen für die Energieerzeugung veröffentlicht hat.
Diese Arbeit wurde in Zusammenarbeit mit Dr. Bede Mickan, Dr. Stephan Tait, Professor Parisa Bahri und Richgro Garden Products durchgeführt.
Wir sehen in der anaeroben Vergärung - einem biologischen Prozess, bei dem Lebensmittelabfälle zu Biogas, einem Gemisch aus Methan und Kohlendioxid, abgebaut werden - eine enorme Chance, mit der Lebensmittelabfälle zur Erzeugung erneuerbarer Energie genutzt werden können."
Chris Bühlmann
Bühlmanns Forschung zur Entwicklung einer Bioraffinerie für Lebensmittelabfälle befasste sich speziell mit der Frage, wie die Ausbeute bei der Verarbeitung von Lebensmittelabfällen durch die Gewinnung von Milchsäure verbessert werden kann.
Milchsäure wird in der Pharma-, Lebensmittel- und Textilindustrie sowie bei der Herstellung biologisch abbaubarer Kunststoffe verwendet - womit ein Umweltproblem zur Lösung eines anderen genutzt werden könnte.
Während neuere Forschungen gezeigt haben, dass die Umwandlung von Lebensmittelabfällen in Milchsäure und Biogas wirtschaftlich machbar ist, wurden die Gesamtauswirkungen der Milchsäureerzeugung auf die nachgeschaltete Biogasbildung bisher nicht untersucht.
"Wir haben die technische Machbarkeit der Milchsäuregewinnung nach der Vergärung von Lebensmittelabfällen und vor der Biogasbildung untersucht", erklärt Professor Bahri.
"Wir haben herausgefunden, dass die Rückgewinnung von Milchsäure aus der Gärung sowohl technisch machbar als auch kommerziell attraktiv ist, wobei die nach dem Prozess der Milchsäure-Rückgewinnung verbleibenden Rückstände zur Erzeugung von Biogas genutzt werden können."
Die Forschung untersuchte drei Szenarien: Milchsäuregärung, Biogaserzeugung und sequentielle Milchsäuregärung und Biogaserzeugung aus Gärresten.
"Wir haben gezeigt, dass ein integrierter Bioraffinerieprozess - einer, der sowohl Milchsäure als auch Biogas produziert - eine optimale Nutzung von Energie und Material darstellt, als nur eines dieser Produkte zu produzieren", sagt Bühlmann.
Er ist Doktorand an der Murdoch University und studiert unter der Aufsicht von Professor Bahri, dem Leiter des Fachbereichs Ingenieurwesen und Energie und Präsidenten des akademischen Rates an der Murdoch University und einem der wichtigsten Forscher am Zentrum für Wasser, Energie und Abfall, das zum Harry Butler Institute gehört.
Dr. Bede Mickan ist wissenschaftlicher Mitarbeiter an der University of Western Australia, School of Agriculture and Environment. Dr. Stephan Tait ist Forschungsbeauftragter an der University of Southern Queensland, Centre for Agricultural Engineering.
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