Biobutanol

Biobutanol
1-Butanol
Andere Namen	Butanol, 1-Butanol
Kurzbeschreibung	Kraftstoff für angepasste Otto-Motoren
Herkunft	biosynthetisch (Biobutanol) beziehungsweise biogen
Charakteristische Bestandteile	1-Butanol (wasserhaltig)
Eigenschaften
Aggregatzustand	flüssig
Oktanzahl	96/ 78 (ROZ/MOZ)
Mindestluftbedarf	11,1 (Mol/Mol)
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Als Biobutanol (C₄H₁₀O) werden Butanole bezeichnet, die aus Biomasse, wie z. B. Zucker, Stärke, Stroh oder Holz, gewonnen werden. Werden cellulosereiche Rohstoffe wie Stroh oder Holz verwendet, spricht man auch von Cellulose-Butanol. Verschiedene Isomere des Butanols, wie z. B. 1-Butanol und Isobutanol, können als Beimischung in Kraftstoffen für Ottomotoren, als reines Butanol oder zusammen mit anderen Alkoholen (z. B. Ethanol) als Biokraftstoff verwendet werden. Butanol hat, im Vergleich zu Ethanol, eine höhere Energiedichte und kann in reiner Form in Ottomotoren genutzt werden.^[1] Die Verfahren zur biotechnologische Produktion von Butanolen befindet sich noch in einer frühen Entwicklungsphase. Ihr Potential wird jedoch groß eingeschätzt.^[2][3]

Herstellung

Biobutanol kann durch Fermentation von pflanzlicher, meist zuvor aufbereiteter Biomasse produziert werden. Das wichtigste Edukt ist Zucker (Kohlenhydrate), wie z. B. Saccharose oder Stärke. Am bekanntesten ist hierbei der A.B.E. Prozess für die Produktion von 1-Butanol, bei dem das Bakterium Clostridium acetobutylicum eingesetzt wird. Chaim Weizmann war der erste, der 1916 dieses Bakterium für die Produktion von Aceton und 1-Butanol aus Stärke nutzte. Butanol war dabei nur ein Nebenprodukt. Weitere Nebenprodukte dieses Verfahrens sind Wasserstoff, Essigsäure, Milchsäure, Propionsäure, Isopropanol und Ethanol. Der Unterschied zur Ethanolproduktion liegt primär in der Fermentation, während die Destillation sehr ähnlich verläuft. Nach Angaben von DuPont können existierende Bioethanol-Anlagen relativ einfach auf die Biobutanol-Produktion umgerüstet werden.

Auch Isobutanol ist ein Nebenprodukt, z. B. im Stoffwechsel von Hefen, und wird dort in geringer Menge beim Abbau der Aminosäure Valin gebildet. Sowohl die von Clostridien als auch von Hefen gebildeten geringen Mengen bzw. Anteile an Biobutanol reichen normalerweise für eine großtechnische Treibstoffproduktion nicht aus. Durch Optimierung der Stoffwechselprozesse und/oder durch die gentechnische Veränderung bestimmter Mikroorganismen könnte die Ausbeute deutlich erhöht werden.^[2][4]

Quellen

1. ↑ http://www.wiwo.de/technik/treibstoff-fuer-20-cent-pro-liter-304994/
2. ↑ ^{a b} http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/0,1518,572186,00.html
3. ↑ http://www.heise.de/tr/Konkurrenz-fuer-Ethanol--/artikel/87944/0/0
4. ↑ http://www.heise.de/tr/Bakterien-produzieren-Butanol--/artikel/102170

Literatur

• Garabed Antranikian: Angewandte Mikrobiologie, 1. Auflage, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2006, ISBN 3-540-24083-7
• Georg Fuchs (Hrsg.): Allgemeine Mikrobiologie, begründet von Hans-Günter Schlegel, 8. Auflage. Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York 2007, ISBN 978-3-13-444608-1
• Michael T. Madigan, John M. Martinko, Paul V. Dunlap, David P. Clark: Brock – Biology of Microorganisms, 12. Auflage. Pearson, San Francisco u. a. O. 2009, ISBN 0-321-53615-0

Weblinks

• Aktuelle Informationen zu Biobutanol von Green Car Congress