Mit welchem Verfahren werden Zucker-und stärkehaltige Pflanzenteile umgewandelt und welche Produkte entstehen dabei?
Sie werden durch Vergärung zu Biogenem Flüssigtreibstoff (Bioethanol)
Beispiele für die Pflanzen: Zuckerrübe, Kartoffel, Getreide-/Maiskorn
Mit welchem Verfahren werden Ölhaltige Pflanzenteile umgewandelt und welche Produkte entstehen dabei?
Durch Pressen, Extrahieren (Umesterung) wird biogener Flüssigbrennstoff (Pflanzenöl (Biodiesel)) hergestellt
Beispiele: Rapssaat, Sonnenblumenkerne
Mit welchem Verfahren werden biogene Festbrennstoffe (stückholz/Pellets) umgewandelt und welche Produkte entstehen dabei?
Durch Verbrennung entsteht Strom und Wärme
Mit welchem Verfahren wird vergärbare Biomasse umgewandelt und welche Produkte entstehen dabei?
Durch anaeroben Abbau ensteht Biomethan, das zu Wärme und Strom umgewandelt werden kann
Umesterung
Chemische Reaktion, bei der ein Ester in einen anderen übergeführt wird.
Bei der Umesterung wird der Alkoholrest eines Esters durch einen anderen Alkoholrest ersetzt.
Die Reaktion kann säurekatalytisch und mit Überschüssen des freien Alkohols oder aber durch Verwendung der sehr viel nucleophileren Alkoholate vorgenommen werden.
Sauer oder basisch katalysiert ist diese Reaktion eine Gleichgewichtsreaktion und unterliegt damit dem Massenwirkungsgesetz.
Brennwert
Der Brennwert ist identisch mit der mit negativen Vorzeichen angegebenen Standardverbrennungsenthalpie ΔVH°.
Heizwert
Der Heizwert wird oft als massenbezogener Heizwert in kJ/kg angegeben. Der Heizwert eines Stoffes kann nicht direkt experimentell ermittelt werden. Er bezieht sich auf eine Verbrennung, bei der nur gasförmige Verbrennungsprodukte entstehen.
Zur Berechnung wird daher vom Brennwert, sofern Wasserstoffatome im Brennstoff enthalten sind, die Verdampfungsenthalpie des Wassers abgezogen, daher liegen die Heizwerte solcher Brennstoffe ca. 10 % unter ihren Brennwerten.
Öleinheit
Die Öleinheit (ÖE) ist eine Maßeinheit für die Energiemenge, die beim Verbrennen von 1 kg Erdöl freigesetzt wird. Sie wird auch als Öläquivalent bezeichnet.
Ziele für biogene Rohstoffe als Energieträger
Agrobiodiversität durch Zucht andere Pflanzenarten besser für die Erzeugung von Bioenergie nutzbar zu machen, z.B. Roggen, Sorghum-Hirse, Zuckerrüben oder Sonnenblumen.
hohe Energieausbeute bei möglichst geringem Flächen- und Ressourcenverbrauch
viel Gesamt-Biotrockenmasse
C4-Pflanzen
Veränderung der Inhaltsstoffe, z.B. eine Steigerung des Zuckergehalts oder eine Senkung des Ligningehalts. Zucker kann besonders gut zu Bioethanol oder Biogas umgesetzt werden, Lignin dagegen setzt den Methangehalt herab.
Die C4 Pflanzen haben eine effektivere Möglichkeit (aktiver Transport) CO2 zu fixieren.
Das geschieht mit dem Enzym PEP-Carboxylase. Diese kann das CO2 besser aufnehmen. So kann bereits bei geringer CO2 -Zufuhr die Fotosynthese stattfinden.
C4-Pflanzen haben eine hohe Photosyntheseleistung und damit auch eine hohe Glukoseproduktion.
Warum sind nicht alle Pflanzen C4-Pflanzen?
Das liegt z.B. daran, das C4-Pflanzen deutlich mehr Energie benötigen und deshalb eher in tropischen Regionen; es sind oft auch große Pflanzen.
Umgebungsbedingungen:
Die optimale Wachstumstemperatur liegt zwischen 30 und 40 °C, für C3-Pflanzen dagegen bei 20 bis 30 °C
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