BOKU - Universität für Bodenkultur Wien - Forschungsinformationssystem
Gewählte Diplomarbeit / Masterarbeit:
Theresa Krexner
(2020):
Life cycle assessment of biogas and nano-cellulose production from elephant manure.
Diplomarbeit / Masterarbeit - Institut für Landtechnik,
BOKU-Universität für Bodenkultur,
pp 119.
UB BOKU
obvsg
FullText
- Abstract:
- Nano-fibrillierte Cellulose (NFC) ist ein neuartiges Material, welches viele mögliche Anwendungsgebiete hat. Dennoch gibt es nur wenige Studien über die Umweltauswirkung der Produktion. V.a. der Schritt vom Ausgangsmaterial (meistverwendet ist Pulp) zu NFC benötigt viel Energie. In dieser Arbeit wird der neue Ansatz NFC aus dem Gärrest fermentierten Elefantendungs („manure scenario“; MS) herzustellen und die Erzeugung aus Kraft Pulp („wood chips scenario“; WCS) bzgl. ihrer Umweltauswirkungen mithilfe einer Ökobilanz verglichen. Mit einem Proxy-Ansatz wird der MS Laborprozess in den Industriemaßstab hochskaliert (ausgenommen der Verarbeitungsschritt Pulp zu NFC), um Vergleichbarkeit mit WCS herzustellen. Im MS werden sowohl Biogas als auch NFC produziert, daher wird im WCS eine Biogasanlage hinzugefügt. Die Wirkungskategorien Treibhausgaspotenzial (GWP), fossile Ressourcenknappheit, aquatisches Eutrophierungspotenzial (FEP), Humanökotoxizität, terrestrisches Versauerungspotenzial (TAP) und terrestrische Ökotoxizität (TEP) wurden, jeweils auf die funktionelle Einheit 1 kg NFC bezogen, ausgewertet. Die Auswertung zeigt, dass MS in allen Kategorien geringere Umweltauswirkungen hat. Das GWP von MS ist 4,41 kg CO2 Äq./kg NFC, das von WCS 9,74 kg CO2 Äq./kg NFC. Besonders sticht der letzte energieintensive Produktionsschritt heraus: MS: zwischen 35,11 % (TEP) und 81,49 % (FEP); WCS: zwischen 21,79 % (TAP) und 93,38 % (FEP). Die Biogasproduktion hat die geringste Umweltauswirkung in beiden Szenarien in FEP (13,22 % MS; 5,14 % WCS), die größte in TAP (74,46 %, MS) und TEP (25,66 %; WCS). Die Substratproduktion im WCS wurde als weiterer Hotspot identifiziert, besonders im TAP. Die Pulpproduktion hat die größte Umweltauswirkung in beiden Szenarien in TEP (39,24 % MS; 19 % WCS), die geringsten in FEP (5,29 %; MS) und FRS (5,84 %; WCS). Diese LCA zeigt, dass NFC aus Elefantendung eine nachhaltige Alternative zu Kraft Pulp ist.
- Beurteilende*r: Gronauer Andreas
- 1.Mitwirkender: Kral Iris
- 2.Mitwirkender: Bauer Alexander