Melasse in Bioreaktor fermentiert
Im ersten Schritt des Trennungsprozesses wird die Melasse im Bioreaktor fermentiert. Der Reaktor wird dabei belüftet, um aerobe Bedingungen einzustellen. Es entsteht ein Gas-Dampf-Gemisch, das als Bestandteil Ethylacetat enthält. Dieses wird dann durch spezielle Kompositmembranen abgetrennt. "Als Abfallprodukt bleibt ein Gas-Wasserdampf-Gemisch zurück, das problemlos in die Umwelt abgegeben werden kann", sagt Marcus Weyd, Leiter der IKTS-Gruppe Membranverfahrenstechnik und Modellierung.
Bei der für das Verfahren neu entwickelten Kompositmembran werden Polymere mit anorganischen Partikeln auf Basis von Zeolith (Silikalith-1) kombiniert. "Als Polymer verwenden wir flüssigen Siliconkautschuk, der mit Zeolith vermischt und anschließend auf ein stützendes Polyestervlies aufgebracht und ausgehärtet wird. Die Membran ist insgesamt nur zehn Mikrometer dick, die Porengröße liegt bei 0,5 Nanometern", so Thomas Hoyer, IKTS-Spezialist für Zeolithmembranen und Nanokomposite.
Kompositmembran als Schlüssel
Die Trennwirkung entsteht durch eine chemische Wechselwirkung zwischen Zeolith und Ethylacetat. "Die Moleküle werden durch den Zeolith adsorbiert, gleiten an den Porenoberflächen entlang und diffundieren so durch die Kompositmembran", erklärt Hoyer. Es sei auch nicht nötig, hohen Druck anzulegen, um das Ethylacetat gewissermaßen durch die Membran zu pressen. "Es genügt eine gewisse Partialdruckdifferenz, um die chemische Wechselwirkung und die anschließende Diffusion zu initiieren." (pte)