Prozess

Das katalytische Oxidationsverfahren „OxFA-Prozess“ ermöglicht die Umsetzung von Biomasse durch partielle Oxidation. Die jeweils verwendete Biomasse wird dabei mit einem wasserlöslichen Katalysator selektiv zu den C1-Bausteinen Ameisensäure und Kohlenstoffdioxid abgebaut. Das technische Verfahren kann in drei Teile untergliedert werden, die Vorbehandlung der Biomasse, dem Oxidationsprozess und der Isolation des Hauptproduktes: Bio-Ameisensäure.

Substrate
  • breites Spektrum an organischen Roh- und Reststoffen
  • feuchte und verholzte Biomasse
  • über 30 Mio. Tonnen pro Jahr ungenutzte technische Biomasse in Deutschland

Feuchte und verholzte Biomassen

  • Material
  • Energie
  • Material & Energie
  • ungenutzt

Technisches Biomassepotential in Deutschland

Vorbehandlung
  • optionale Vorbehandlung von fester Biomasse
  • niedrige Substratanforderungen des OxFA-Prozesses erlauben bewährte Aufschlusstechnologien
  • maßgeschneiderte Vorbehandlung mit Technologiepartnern

mechanisch

saure Hydrolysen

enzymatisch

Oxidation
  • katalytische Oxidation mit Luftsauerstoff
  • sehr milde Betriebsbedingungen (Druck und Temperatur)
  • patentierter Katalysator aus eigener Produktion
T <
0
°C

niedrige Temperaturen

p <
0
bar

niedrige Drücke

patentierter Katalysator

Isolation
  • einfache thermische Abtrennung bei niedrigen Ameisensäure-Konzentrationen > 30 Gew.-%
  • höhere Ameisensäure-Konzentration > 95 Gew.-% durch patentiertes Extraktionsverfahren
  • kein NOx  oder SO2 im Abgas
>
0
Gew.-% Ameisensäure

thermisch

>
0
Gew.-% Ameisensäure

extraktiv

Biobasierte Produkte

Bio-Ameisensäure

Biobasierte Chemikalien

Liquid Syngas

Wettbewerbsvorteile

Katalytisch – Hohe Effizienz
Keine Fermentation, edelmetallfreier Katalysator, keine zusätzlichen Additive, milde Reaktionsbedingungen, geringerer Energieverbrauch

Selektiv – Weniger Reststoffe
FA und CO2 als Hauptprodukte, kein breites Produktgemisch, geringer Isolations- und Aufreinigungsaufwand

Praktisch – Niedrige Drücke und Temperaturen
Geringe Apparatekosten, niedrige Betriebskosten, einfachere Sicherheitstechnik

Biomasse Agnostisch – Feucht und Verholzt
Lösliche und unlösliche Biomassen, feuchte und verholzte Biomassen, großes Potential technisch nutzbarer Restbiomassen

Dezentral – Kurze Transportwege
Allgegenwärtige Biomasse und biogene Reststoffe, kleinere Anlagen für dezentrale Gewinnung, modulare und standardisierte Produktion

Biobasiert – Exklusive Folgeanwendungen
FA als biobasierte Plattformchemikalie, Folgeprodukte von CO und H2 über kommunale Enteisungsmittel bis hin zu Kraftstoffen und Additive

.

Substrate

Von einfachen Zuckern bis hin zu komplexen Biomassen sind viele biogene Rohstoffe geeignet.

Eine Besonderheit des OxFA-Prozesses ist, dass die eingesetzten Biomassen sowohl wasserhaltig als auch verholzt sein können. Aufgrund der geringen Ansprüche des Verfahrens an biogene Einsatzstoffe ist ein breites Spektrum an Biomassen in dem Verfahren umsetzbar.
Ob Algen, Bagasse, Hölzer, Maissilage, Stroh oder Zuckerrüben: Es können viele nachwachsende Rohstoffe in biobasierte Ameisensäure umgewandelt werden. Auch Reststoffe der Nahrungs- und Futtermittelindustrie wie Melasse, Vinasse, Pressschnitzel, Treber oder Trester sind eine hervorragende Ausgangsstoff für biogene Ameisensäure. Sogar aus Abfällen wie Gärresten oder biologischen Faul- oder Klärschlämmen kann Ameisensäure nachhaltig gewonnen werden. Zucker- und stärkehaltige Biomassen haben dabei eine besonders hohe Ausbeute an Ameisensäure.

Je nach Substrat sind pro Kilo eingesetzte Trockenmasse bis zu ein Kilo produzierte Ameisensäure möglich.

Timeline

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2010

Erste Untersuchung des Katalysators
(CRT, Universität Erlangen-Nürnberg)
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2013

Prozessentwicklung und Internationalisierung
der Patente durch JBACH
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2015

Gründung Joint Venture durch JBACH
und EnviTec Biogas AG
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2016

Inbetriebnahme der kontinuierlichen Pilotanlage
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2018

Erste Bemusterungen verkaufsfertige biobasierte Ameisensäure
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2019

Inbetriebnahme der Demonstrationsanlage
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2020

Markteinstieg OxFA-Anlagen

IP und Patente

Die OxFA-Technologie ist auf unterschiedliche Arten geschützt. Zum einen gibt es mehrere Patente die von OxFA direkt angemeldet wurden. Zum anderen wurden Patente erworben und es gibt Verfahrensgeheimnisse, die nicht veröffentlicht wurden. Unser IP-Portfolie deckt dabei den Katalysator, Reaktionswege, die Betriebsweise und Design der Reaktoren, die Aufreinigung der Ameisensäure und einige Downstream Prozesse wie z .B. die Herstellung biobasierter Formiate ab.

Forschung und Entwicklung

Der OxFA Prozess basiert auf intensiver Forschung auf dem Gebiet der oxidativen Katalyse von Biomassen am Lehrstuhl für Chemische Reaktionstechnik der Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg (FAU).

Die OxFA GmbH kommerzialisiert die proprietäre Technologie und optimiert die dazu notwendige Katalysator- und Reaktortechnologie. In weiterführenden Forschungsprojekten an der FAU und an der Ostbayerischen Technischen Hochschule Amberg-Weiden werden neue Anwendungsfelder und Downstream-Prozesse auf dem Gebiet der biobasierten Kraftstoffe in Verbrennungsmotoren erforscht und weiterentwickelt. Es folgt eine Auswahl veröffentlichter Ergebnisse:

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