Ultraschall für Öl, Gas und erneuerbare Brennstoffe

Die Ölpreise und die Treibhausgase ebenso wie die Zukunftsfähigkeit der Treibstoffquellen sind in den Fokus der Öl- & Gasindustrie gerückt. Hielscher Ultraschallgeräte werden sowohl in Forschungseinrichtungen als auch in produzierenden Werken für zahlreiche Anwendungen eingesetzt.

Hielscher Ultraschallgeräte werden in der Öl- und Gas-Industrie bei der Gewinnung von Erdöl und erneuerbaren Treibstoffen eingesetzt. Zu den ultraschallunterstützten Prozessen zählen die NOx-Reduzierung, die Entschwefelung von Öl und Diesel, die Biodieselherstellung, die Schlammdesintegreation und die Ethanolproduktion. Ultraschallgeräte aus dem Hause Hielscher werden für zahlreiche Prozesse, so beispielsweise für das Mischen, Dispergieren, Homogenisieren und Lösen von Pulvern in Flüssigkeiten ebenso wie für die Herstellung stabiler Emulsionen verwendet. Diese Flexibilität eröffnet auch zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten in der Kraftstoffherstellung. Lesen Sie weiter, um mehr über das Potential von Ultraschall für fossile und erneuerbare Kraftstoffe zu erfahren.

NOx-Reduktion durch das Emulgieren von Öl und Wasser

Wird der Kraftstoffverbrennung Wasser zugesetzt, führt dies zu einer niedrigeren NO_x-Emission. Durch das hinzugefügte Wasser wird die Verbrennungstemperatur aufgrund des verdampfenden Wassers verringert. Denn wenn das Wasser verdampft, verdampft auch der umgebende Kraftstoff - und vergrößert damit die Oberfläche des Kraftstoffes. Das Emulgieren mittels Ultraschall ist eine effektive Methode um feine Öl/Wasser-Emulsionen herzustellen.

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Sonochemisches Entschwefeln

Eine innovative Alternative gegenüber der Hydroentschwefelung bietet die ultraschallgestützte Entschwefelung. Die hohen lokalen Temperaturen, die durch die Ultraschallkavitation entstehen, verändern die chemische Reaktionskinetik des Entschwefelungsprozesses. Dieser Effekt ermöglicht den Einsatz alternativer, kostengünstigerer Katalysatoren oder alternativer chemische Prozesse zur Entschwefelung.

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Biodiesel aus Pflanzenölen und tierischen Fetten

Biodiesel zählt zu den erneuerbaren Kraftstoffen - und ist eine Alternative zu dem aus Erdöl gewonnenem Diesel. Biodiesel entsteht durch die Umesterung aus Rohstoffen, wie Pflanzenöl, Algenöl oder tierischen Fetten. Während der Biodieselproduktion läuft eine katalytische Reaktion mit Alkohol ab. Das ultraschallgestützte Mischen des Öls bzw. Fetts mit dem Alkohol erhöht die Reaktionsgeschwindigkeit und der Ertrag beträchtlich. Somit werden durch den Ultraschalleinsatz die Ausgaben und Betriebskosten der Biodieselproduktion reduziert.

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Bioethanol aus Stärke und Zucker

Bioethanol ist eine grüne Alternative zu Benzin. Es wird durch Fermentation aus Getreide, Kartoffeln, Rohrzucker, Reis und anderen Körnerfrüchten gewonnen. Um die Stärke und den Zucker, die in diesen Saaten enthalten sind, in Ethanol zu fermentieren, wird Hefe eingesetzt. Die Ultraschalldesintegration von Zellstrukturen und die Extraktion von intrazellulärem Material verringert die Partikelgröße, so dass den Enzymen während des Verflüssigens somit eine wesentlich größere Oberfläche geboten wird. Damit wird die Bioverfügbarkeit der Stärke und des Zuckers verbessert und führt aufgrund einer schnelleren und vollständigeren Fermentation zu einem höheren Ethanol-Ertrag.

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Biogas aus Abfall und Schlamm

Das Beschallen mit Ultraschall verbessert den Faulungsprozess bei Schlamm.

Durch das Aufbereiten von organischen Abfällen, Klärschlamm, Mist und Dung in aeroben oder anaeroben Faulbehältern wird organisches Material in Biogas umgewandelt. Durch die Desintegration des organischen Materials mit Hilfe von Ultraschall vor dem Faulprozess wird die Materialstruktur modifiziert, die Enzyme werden freigesetzt und aktiviert. Dadurch wird der Faulprozess des organischen Materials verbessert; dies führt zu einem schnelleren Prozessablauf, zu mehr Gas und zu weniger Restschlamm. Dadurch steigt wiederum die Kapazität der vorhandenen Faubehälter und die Entsorgungskosten werden verringert.

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Öl, Gas, Diesel und Erdöl ebenso wie auch die erneuerbaren Brennstoffe wie Biodiesel, Bioethanol oder Biogas - Die Ultraschallgeräte von Hielscher Ultrasonics bieten ein riesiges Potential für die Gewinnung und Verarbeitung all dieser Brennstoffe.