Silikate aus nachwachsenden Rohstoffen
Pörner Bio-Silikat-Technologie
Mit der Pörner Bio-Silikat-Technologie können Sie hochreine Bio-Silikate effizient und umweltschonend für vielfältige Anwendungsmöglichkeiten herstellen. Die ausgereifte und patentrechtlich-geschützte Technologie gewinnt aus der Asche von Reishülsen hochwertige Siliziumverbindungen für den Weltmarkt.
3D Modell einer typischen Pörner Bio-Silikat-Anlage visualisiert das Gesamtkonzept der Anlage und der aufeinanderfolgenden Produktionsschritte von der Verarbeitung der Reishülsenasche (RHA) bis zum Endprodukt Bio-Silikate.
Technologie-Übersicht
Jedes Reiskorn ist von einer Reishülse umhüllt, ein perfekter Schutz vor äußeren Einflüssen – doch Abfall in der Reisproduktion. Dabei bestehen Reishülsen hauptsächlich aus Silikaten und Cutinen, ein enormes Energiepotential, das bisher weitgehend ungenutzt ist. Ca. 20 % der Reispflanze (Paddy) sind Reishülsen. Aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung verrotten sie nur langsam und emittieren dabei Methan, ein Umweltproblem in vielen Regionen unserer Welt.
Mit der Pörner-Technologie werden Reishülsen in modernen hocheffizienten Biomasse-Kraftwerken zu klima-freundlicher, erneuerbarer „grüner Energie“ konvertiert. Die zurückbleibende Reishülsenasche enthält etwa 90 % Siliziumdioxid (SiO2), das in der Pörner Silikat-Anlage zu hochwertigem zirkulärem Bio-Silikat verarbeitet wird.
Silikat ist ein wertvoller Basisstoff, der in unzähligen Anwendungen eingesetzt wird. Speziell Natrium- und Kaliumsilikate sind ein Schlüsselerzeugnis auf jedem Kontinent.
Das Pörner Anlagen-Konzept ermöglicht, Natrium- und Kaliumsilikate mit dem gleichen Anlagenaufbau herzustellen.
Natriumsilikate:
Bei Natriumsilikaten sind wesentlich höhere SiO2/Na2O Gewichtsverhältnisse bis 4.0 (keine Limitierung wie im hydrothermal Prozess von 2.6) herstellbar.
- Flüssiges Natriumsilikat (LSS): SiO2/Na2O Gewichtsverhältnis von 1,0 bis 4,0 und einem Feststoffgehalt von bis zu 37 %
- Pulverförmiges Natriumsilikat (PSS): SiO2/Na2O Gewichtsverhältnis von 1,0 bis 4,0 und einem Feststoffgehalt von min. 95 %
Kaliumsilikate:
- Flüssiges Kaliumsilikat (LPS): SiO2/K2O Gewichtsverhältnis von 1,0 bis 2,6 und einem Feststoffgehalt von bis zu 37 %
- Pulverisiertes Kaliumsilikat (PPS): SiO2/K2O Gewichtsverhältnis von 1,0 bis 2,6 und einem Feststoffgehalt von min. 95 %
Nebenprodukt Filterkuchen (CC):
Als Nebenprodukt fällt ein Filterkuchen an, der im Wesentlichen aus dem Restkohlenstoff der Asche, SiO2 und diversen Spurenelementen besteht und vielfältig verwendet werden kann, z. B. für:
- Aktivkohlefilter (z. B. Reinigung gasförmiger Medienströme)
- Bodenkonditionierung (z. B. Behandlung saurer Böden, Landgewinnung)
- PK-Dünger (Phosphor- und Kaliumdünger)
Nebenprodukt CO2-Zertifikate:
Im Technologievergleich mit herkömmlichen Silikat-Herstellungsverfahren können bis zu 900 kg CO2 / Tonne festes Silikat eingespart werden. Mit steigenden CO2-Zertifikatspreisen ergibt das einen wesentlichen finanziellen Bonus.
Die Technologie...
- stabilisiert die Energieversorgung in ländlichen Gegenden und ermöglicht den Zugang zu sauberer Energie und ökologisch hergestellten Produkten
- löst ein gewichtiges ökologisches Problem - derzeit verrotten die Reishülsen auf wilden Deponien oder werden unkontrolliert und somit umweltbelastend verbrannt
- verringert den CO2-Fußabdruck bei der Herstellung von Silikaten (im Vergleich zur herkömmlichen Produktion) um bis zu 70 %
- verbessert die Qualität und Reinheit von Bio-Silikaten - Verunreinigungen werden auf ein Zehntel reduziert (im Vergleich zu konventionell hergestellten Silikaten)
Die Wirtschaftlichkeit…
- Nachhaltiger hochwertiger zirkulärer Industriegrundstoff aus reinem, amorphem SiO2 erzielt aufgrund der steigenden Nachfrage und der Marktveränderung hin zu „grünen“ „nachhaltigen“ Produkten höhere Marktpreise.
- Die Verwertung von Reishülsen bzw. deren Asche schafft Mehrwert statt Entsorgungskosten und Klimabelastung durch natürliche Verrottung.
- Zusätzlich zur thermischen Energieerzeugung als Dampf erzeugt das mit Reishülsen befeuerte Biomassekraftwerk Strom und amorphe Silizium-Rohstoffe.
- Die Anlage zur Herstellung von Bio-Silikat für industrielle und landwirtschaftliche Anwendungen ist weitaus weniger komplex als der herkömmliche Prozessstrang. Die Anlage kann mit vergleichsweise geringem Platzbedarf errichtet werden.
- Die Kohlenstoffverbindung als Nebenprodukt der Bio-Silikat-Produktion kann gewinnbringend in die Landwirtschaft zurückgeführt werden.
Die Nachhaltigkeit…
- Die Reishülsen, als Teil der Reispflanzen, stellen eine nachwachsende natürliche Ressource im Millionen Tonnen Maßstab pro Jahr dar. Energie aus nachwachsenden biologischen Ressourcen wird klimaneutral erzeugt. Die Kraft-Wärme-Kopplung stellt die höchste energetische Effizienz dar.
- Verbrennung oder Vergasung sowie Silikat-Verarbeitung erfolgen im Vergleich zur konventionellen Produktion bei deutlich niedrigeren Temperaturen
- Reduzierter CO2-Fußabdruck (bis zu 70 % in Kombination mit Energieversorgung aus Biomassekraftwerk, im Vergleich zur konventionellen Produktion aus Sand)
Der Weltmarkt für Silikate wächst stark. Es wird erwartet, dass das Marktvolumen für Natriumsilikat von 6,40 Milliarden US-Dollar im Jahr 2022 auf 8,19 Milliarden US-Dollar im Jahr 2029 wachsen wird, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 3,6 % im Prognosezeitraum entspricht. Derzeit ist gefälltes Wasserglas für die Autoreifenproduktion der am stärksten wachsende Markt (Stichwort „Green Tires“).
Der Einsatz von Silikaten ist vielfältig – vom Bleichmittel in der Papierindustrie, über den Zusatz in Waschmitteln, Farben, Baumaterialien, Kosmetikartikeln bis hin zur Reifenindustrie und Bauchemikalien. Silizium kann auch zu umweltfreundlichem Dünger verarbeitet werden, der nicht nur das Pflanzenwachstum und die Pflanzengesundheit verbessert, sondern auch Ausbeute und Qualität der Ernte um bis zu 25 % erhöht.
Pörner Grimma betreibt eine moderne Demonstrationsanlage in Freiberg (Deutschland). Diese Anlage ist speziell dafür ausgelegt, die individuellen Schlüsselparameter des Prozesses für verschiedene Reishülsenaschen der Weltregionen festzulegen und zu optimieren.
Entsprechend den gewünschten Kundenspezifikationen werden aus den bereitgestellten Aschen hochwertige nachhaltige zirkuläre Bio-Silikate in flüssiger Form hergestellt. Mit modernem Verfahrens- und Labor-Equipment können analytische Untersuchungen sowie Prozess-Weiterentwicklungen und -Optimierungen effizient durchgeführt werden.
Technology-Flyer
English
Mario Sleska
Business Development Bio-Silicates
E-Mail: mario.sleska@poerner.at
Tel: +43 5 05899-618
Mobil: +43 664 80589618
