03 — Energie und Biokraftstoff
Grüne Kraftstoffe aus einem einzigen Rohstoff
Flugkraftstoff aus Hanfsamenöl — ein biobasierter Einsatzstoff, eine volle Kraftstoffpalette heraus.
Eine HEFA-Route, die 100% reines Hanfsamenöl in Benzin, Diesel und bis zu 75% Jet A-1 verwandelt, plus eine aus Hanf gewonnene Pflanzenkohle. Biobasierte Industriechemie, in unabhängigen Laboren validiert — kein Konsumprodukt.
Die Energiearbeit, in die ich am meisten investiert bin, ist die Produktion grüner Kraftstoffe aus 100% reinem Hanfsamenöl — Diesel, Jet A-1, Benzin und geringfügige Gasfraktionen aus einem einzigen biobasierten Rohstoff.
Ich präsentiere dies als biobasierte Industriechemie und Grünkraftstoff-F&E: ein Rohstoff, eine Reaktion, eine Trennung und eine unabhängige Validierung. Die Schlagzeile ist ein durch HEFA — Hydrobehandlung von Fettsäuren — produzierter Flugbiokraftstoff, und die unterstützende Arbeit ist ein aus Hanf gewonnener Festbrennstoff, der auf Industriewärme abzielt.
Die Disziplin ist dieselbe, die ich auf die gesamte Chemie anwende: den Einsatzstoff definieren, die Reaktion durchführen, die ihn umwandelt, die Trennung wählen, die jedes Produkt sauber isoliert, und das Ergebnis auf echter Ausrüstung und in externen Laboren beweisen statt auf einer Folie. Wo eine Methode neuartig ist, beschreibe ich, was sie tut und wie sie validiert wurde, und halte die Einzelheiten proprietär.
Nichts davon wird als Konsum-Cannabis-Produkt eingerahmt. Es ist Industriechemie auf einem landwirtschaftlichen Rohstoff — eine Kultur hinein, eine Kraftstoffpalette heraus — beurteilt nach Prozessstrenge und nach Zahlen, die ein Dritter gemessen hat.
Jet-A-1-Flugkraftstoffausbeute, isoliert durch die HEFA-Fraktionierkolonne
Reinwasserstoffdruck im Hydrobehandlungsreaktor
Reaktortemperatur über Molybdän- und Platinkatalysatoren
Heizwert der aus Hanf gewonnenen Pflanzenkohle
Jet A-1 aus 100% Hanfsamenöl, per HEFA.
Die Route ist HEFA — Hydrobehandlung von Fettsäuren — und sie beginnt und endet mit einem einzigen biobasierten Einsatzstoff.
Hanfsamenöl tritt in einen chemischen Reaktor ein, der mit Molybdän- und Platinkatalysatoren bei etwa 280 °C und etwa 2,800 PSI reinem Wasserstoff beladen ist. Die Hydrobehandlung der Fettsäuren erzeugt langkettige Fettsäurebasen — das Kohlenwasserstoffrückgrat, das der Rest des Prozesses raffiniert.
Von dort läuft der Strom durch Desoxygenierung, dann Vakuumdestillation und schließlich fraktionierte Destillation. Die Fraktionierkolonne ist der Ort, an dem sich die Route auszahlt: sie isoliert die Phasen — Benzin, Diesel und am wichtigsten bis zu 75% Ausbeute an Jet-A-1-Flugkraftstoff — wobei geringfügige Gasfraktionen in der Vakuumstufe verloren gehen. Die Arbeit wurde an der Cornell University in den Vereinigten Staaten und in den Laboren Intertek und Proacem in Kolumbien getestet. Einige Methoden halte ich proprietär.
HEFA — Hanfsamenöl zu Flugkraftstoff
- 01 Rohstoff 100% reines Hanfsamenöl als einziger biobasierter Einsatzstoff — keine fossile Mitspeisung.
- 02 Hydrobehandlung Reaktor mit Molybdän- und Platinkatalysatoren bei ~280 °C und ~2,800 PSI reinem Wasserstoff.
- 03 Fettsäurebasen Die Hydrobehandlung der Fettsäuren erzeugt langkettige Fettsäurebasen.
- 04 Desoxygenierung Sauerstoff wird aus den Ketten entfernt, um Material in Kohlenwasserstoffqualität zu hinterlassen.
- 05 Vakuumdestillation Destillation unter Vakuum; geringfügige Gasfraktionen treten in dieser Stufe aus.
- 06 Fraktionierte Destillation Die Fraktionierkolonne isoliert die Phasen: Benzin, Diesel und bis zu 75% Jet A-1.
Ein Einsatzstoff, vier Phasen heraus.
100% Hanfsamenöl
Die gesamte Palette geht auf eine einzige Flasche Öl zurück.
Ausgehend von einem Rohstoff — reinem Hanfsamenöl — trennt der Prozess eine volle Kraftstoffpalette. Die Schlagzeile ist die Jet-A-1-Fraktion, aber die Diesel-, Benzin- und geringfügigen Gasphasen kommen aus derselben Reaktion und derselben Kolonne.
Da es keine fossile Mitspeisung gibt, stammt der Kohlenstoff in jeder Fraktion aus der Kultur. Das ist der Teil, der es im strengen Sinne biobasiert macht, nicht aus Erdöl heruntergemischt.
- Einziger Rohstoff: 100% Hanfsamenöl
- Keine fossile Mitspeisung im Reaktor
- Eine Reaktion, eine Kolonne, vier Phasen
- Kohlenstoff vollständig aus der Kultur bezogen
HEFA-Prozess — Betriebsgrenzen
- Rohstoff
- 100% Hanfsamenöl
- Prozess
- HEFA — Hydrobehandlung von Fettsäuren
- Katalysatoren
- Molybdän + Platin
- Reaktortemperatur
- ~280 °C
- Wasserstoffdruck
- ~2,800 PSI (reiner H₂)
- Zwischenprodukt
- Langkettige Fettsäurebasen
- Trennung
- Desoxygenierung → Vakuum → fraktionierte Destillation
- Jet-A-1-Ausbeute
- bis zu 75%
- Nebenprodukte
- Benzin · Diesel · Gasfraktionen
- Validierung
- Cornell · Intertek · Proacem
Öl und Wasserstoff hinein, Kohlenwasserstoffbasen heraus.
Der Reaktor ist das Herz der Route, und er liest sich klarer als Diagramm denn als Foto. Zwei Eingänge gehen hinein — Hanfsamenöl und reiner Wasserstoff — und sie treffen auf ein Festbett aus Molybdän- und Platinkatalysator, das bei etwa 280 °C und etwa 2,800 PSI gehalten wird. Das Schema unten zeichnet diesen Fluss und die langkettigen Fettsäurebasen nach, die er erzeugt.
Hydrobehandlung von Fettsäuren
Ein katalytisches Bett unter Wasserstoff, bei Temperatur und Druck.
Im Inneren des Reaktors wird Wasserstoff bei ~2,800 PSI über die Fettsäuren im Hanfsamenöl gepresst, während die Molybdän- und Platinkatalysatoren und die ~280 °C Temperatur die Hydrobehandlung antreiben. Die Reaktion sättigt und ordnet die Fettsäureketten in langkettige Fettsäurebasen um.
Diese Basen sind noch kein Kraftstoff — sie tragen noch Sauerstoff. Sie sind das Zwischenprodukt, das die nachgelagerten Desoxygenierungs- und Destillationsstufen in die fertige Kohlenwasserstoffpalette umwandeln.
- Hanfsamenöl + reiner H₂ als die zwei Eingänge
- Mo- und Pt-Katalysatorbett bei ~280 °C
- ~2,800 PSI reiner Wasserstoff
- Ausgabe: langkettige Fettsäurebasen
Eine Kolonne gezeichnet, nicht fotografiert.
Nach der Hydrobehandlung wird der desoxygenierte Strom nach Siedepunkt in einer fraktionierten Destillationskolonne getrennt. Hitze an der Basis treibt Dampf nach oben; während er aufsteigt, kühlt er ab, und jede Fraktion kondensiert auf dem Boden, der zu ihrer Siedebande passt. Der leichteste Schnitt verlässt sie oben und der schwerste unten — genau so wird die Palette in Benzin, Jet und Diesel getrennt.
Fraktionierte Destillation
Wie ein Strom zu Benzin, Jet und Diesel wird.
Das desoxygenierte Material tritt in die Kolonne ein und steigt als Dampf auf. Benzin, die flüchtigste Fraktion, kondensiert hoch in der Kolonne; der Jet-A-1-Schnitt — bis zu 75% des Stroms — kondensiert in der mittleren Bande; Diesel, die schwerste flüssige Fraktion, fällt auf die unteren Böden.
Die geringfügigen Gasfraktionen wurden bereits stromaufwärts in der Vakuumstufe entfernt, sodass die Kolonne die flüssige Palette trennt. Wo jeder Schnitt abgezogen wird, legt das Produkt fest, weshalb eine einzige Kolonne drei Kraftstoffe statt einem produziert.
- Trennung nach Siedepunkt, Boden für Boden
- Benzin oben, Jet A-1 mittig, Diesel unten
- Jet A-1 ist bis zu 75% des Stroms
- Gasfraktionen stromaufwärts per Vakuum entfernt
Vier Fraktionen aus einer Kolonne.
Die Ausgabe ist kein einzelnes Produkt, sondern eine Palette, und jede Fraktion verdient ihren Platz dadurch, wo sie kondensiert. Über die Reiter gelesen, teilt die Kolonne einen desoxygenierten Strom in vier Schnitte — drei flüssige Kraftstoffe und einen geringfügigen Gasstrom — durch nichts Exotischeres als den Siedepunkt.
Die Fraktion, um die der gesamte Prozess gebaut ist
Jet A-1 ist der Schlagzeilenschnitt. Die Fraktionierkolonne isoliert ihn mit bis zu 75% Ausbeute aus dem desoxygenierten, destillierten Strom — die größte Einzelphase, die der Prozess erzeugt, und diejenige, die die Route rechtfertigt.
Es ist eine Fraktion im Kerosinbereich, die auf dem Boden abgezogen wird, der zu ihrer Siedebande passt, zwischen dem leichteren Benzinschnitt darüber und dem schwereren Diesel darunter.
- Bis zu 75% Ausbeute aus der Fraktionierkolonne
- Luftfahrtschnitt im Kerosinbereich
- Der Grund, warum die HEFA-Route entwickelt wurde
Der schwerere Kohlenwasserstoffschnitt
Diesel verlässt die Kolonne als schwerere Fraktion als der Jet-Schnitt und kondensiert weiter unten, wo die Siedetemperaturen höher sind. Er ist ein Nebenprodukt desselben einzigen Rohstoffs, kein separater Prozess.
Ihn aus derselben Kolonne zu ziehen bedeutet, dass die Kraftstoffpalette dadurch festgelegt wird, wo die Schnitte genommen werden, nicht durch einen unterschiedlichen Anlagenbetrieb für jedes Produkt.
- Schwerer als die Jet-A-1-Fraktion
- Kondensiert weiter unten in der Fraktionierkolonne
- Nebenprodukt derselben Hanfsamenöl-Zufuhr
Der leichtere, flüchtigere Schnitt
Benzin ist die leichtere Fraktion, die die Kolonne weiter oben verlässt, wo die flüchtigeren Komponenten zuerst kondensieren. Es rundet die Flüssigkraftstoffpalette neben den Jet- und Dieselschnitten ab.
Zusammen machen die drei flüssigen Fraktionen den Großteil des desoxygenierten Stroms aus, wobei nur geringfügige Gasfraktionen früher in der Vakuumstufe wegfallen.
- Die flüchtigste der flüssigen Fraktionen
- Vom oberen Teil der Kolonne abgezogen
- Vervollständigt die Flüssigkraftstoffpalette
Der geringfügige Strom, ans Vakuum verloren
Geringfügige Gasfraktionen trennen sich während der Vakuumdestillationsstufe, vor der Fraktionierkolonne. Sie sind der kleinste Teil der Ausgabe und das leichteste Ende der Palette.
Sie ehrlich zu verbuchen ist wichtig: die 75% Jet-Ausbeute ist eine Fraktion eines Stroms, der diese leichten Gase bereits abgegeben hat, keine Fraktion der Rohzufuhr.
- Während der Vakuumdestillation getrennt
- Der leichteste, kleinste Teil der Palette
- Vor der Fraktionierkolonne entfernt
Die 75% sind eine Ausbeute aus einem Strom, der seine leichten Gase bereits abgegeben hat — eine Fraktion des desoxygenierten Materials, als solche angegeben, nicht des Rohöls.
Von drei Laboren gemessen, nicht von mir.
Ein neuartiger Kraftstoff ist das wert, was ein externes Labor sagt, dass er wert ist, daher wurde der Flugbiokraftstoff in drei unabhängigen Laboren getestet.
Die Arbeit wurde an der Cornell University in den Vereinigten Staaten und in den Laboren Intertek und Proacem in Kolumbien getestet. Eine akademische Prüfung im Ausland und zwei kommerzielle Prüfungen im Land geben drei separate Blicke auf denselben Kraftstoff, nach drei verschiedenen Methodiken.
Ich behandle diese Konvergenz als die zu überspringende Messlatte. Wo die Ergebnisse übereinstimmen, steht der Prozess für sich allein; wo eine Methode wirklich neu ist, beschreibe ich, was sie tut und wie sie validiert wurde, und halte das spezifische Verfahren proprietär.
Unabhängige Tests in den Vereinigten Staaten
Die Flugbiokraftstoffarbeit wurde an der Cornell University in den Vereinigten Staaten getestet. Den Kraftstoff an ein externes akademisches Labor zu schicken ist der springende Punkt — ein Ergebnis, das ich intern behaupte, ist weniger wert als eines, das ein Dritter gemessen hat.
Ich beschreibe, was der Prozess tut und wie er überprüft wurde, und halte die spezifischen Methoden, die neuartig sind, proprietär.
- Getestet an der Cornell University (USA)
- Externe akademische Validierung
- Neuartige Methoden proprietär gehalten
Kommerzielle Labortests in Kolumbien
Intertek, ein kommerzielles Prüflabor, führte eine unabhängige Analyse des Kraftstoffs in Kolumbien durch. Eine akademische Prüfung mit einer kommerziellen zu koppeln bedeutet, dass das Ergebnis nicht auf einem einzigen Labor oder einer einzigen Methodik beruht.
Das Ziel ist in beiden Fällen dasselbe: eine gemessene Zahl auf dem Zertifikat eines anderen statt einer Behauptung auf meinem.
- Unabhängige Analyse bei Intertek (Kolumbien)
- Validierung durch ein kommerzielles Labor
- Mit den akademischen Tests abgeglichen
Ein zweites kolumbianisches Labor
Proacem lieferte eine weitere unabhängige Prüfung in Kolumbien, neben Intertek. Zwei Labore im Land plus Cornell im Ausland geben drei separate Blicke auf denselben Kraftstoff.
Wo die Ergebnisse konvergieren, steht der Prozess für sich allein; wo nicht, geht die Arbeit zurück an die Werkbank statt in eine Pressemitteilung.
- Unabhängige Tests bei Proacem (Kolumbien)
- Dritte externe Prüfung des Kraftstoffs
- Konvergenz als die zu überspringende Messlatte behandelt
Hanf zu Pflanzenkohle — bis zu 8,000 BTU/lb.
Neben den flüssigen Kraftstoffen habe ich eine spezielle aus Hanf gewonnene Pflanzenkohle mit einem Heizwert von bis zu 8,000 BTU pro Pfund und deutlich geringeren Emissionen als Standardkohle entwickelt. Es ist dieselbe Idee wie der Biokraftstoff — ein biobasierter Industriebrennstoff aus einem landwirtschaftlichen Rohstoff — angewendet auf Festbrennstoff und Industriewärme.
Die Kohle und ein Begleitprodukt, Hanfpellets, wurden in Industriekesseln verfeuert, sodass der Wärmeinhalt und die geringeren Emissionen in der Ausrüstung gemessen wurden, die sie tatsächlich verbrennen würde. Die Absicht ist dezentrale Wärme: ein Kraftstoff, den eine Energiegemeinschaft aus einer bereits angebauten Kultur produzieren und verbrennen könnte.
Pyrolyse zu Kohle
Die Biomasse zersetzen, den Kohlenstoff behalten.
Pflanzenkohle wird durch Pyrolyse hergestellt — thermische Zersetzung der Hanfbiomasse in einer sauerstoffarmen Umgebung. Die Volatilen auszutreiben hinterlässt einen kohlenstoffreichen Feststoff, der heiß und sauber brennt, woher die Zahl von bis zu 8,000 BTU/lb und die geringeren Emissionen kommen.
Hanfpellets pressen dieselbe Biomasse in einen begleitenden Festbrennstoff. Beide wurden in Industriekesseln verfeuert statt von der Werkbank aus angenommen — das Diagramm zeichnet die Biomasse durch die Pyrolyse zu den Kohle- und Pelletprodukten nach.
- Pyrolyse in einer sauerstoffarmen Umgebung
- Kohlenstoffreiche Kohle bis zu 8,000 BTU/lb
- Deutlich geringere Emissionen als Standardkohle
- Kohle und Pellets in Industriekesseln getestet
Festbrennstoff — Biomasse zu Kohle und Pellets
- 01 Biomasse Industriehanf-Biomasse, als Festbrennstoff-Rohstoff gesammelt.
- 02 Pyrolyse Thermische Zersetzung in einer sauerstoffarmen Umgebung treibt die Volatilen aus.
- 03 Kohle Was übrig bleibt, ist ein kohlenstoffreicher Feststoff — die Pflanzenkohle.
- 04 Pelletierung Hanfpellets, als begleitender Festbrennstoff für Kessel gepresst.
- 05 Kesseltest Kohle und Pellets in Industriekesseln verfeuert, um Leistung und Emissionen zu messen.
Aus Hanf gewonnener Festbrennstoff — Spezifikation
- Produkt
- Aus Hanf gewonnene Pflanzenkohle
- Heizwert
- bis zu 8,000 BTU/lb
- Emissionen
- Deutlich geringer als Standardkohle
- Begleitkraftstoff
- Hanfpellets
- Testumgebung
- Industriekessel
- Rohstoff
- Industriehanf-Biomasse
- Vorgesehene Nutzung
- Energiegemeinschaften · Industriewärme
Ein Festbrennstoff, gemessen, wo er brennt.
Das Argument für die Kohle ist nicht, dass sie ungewöhnlich ist, sondern dass sie messbar und ersetzbar ist. Sie erreicht einen nutzbaren Wärmeinhalt, sie emittiert weniger als die Kohle, die sie ersetzen würde, und sie wurde in der Ausrüstung verfeuert, die sie verbrennen würde — drei konkrete Eigenschaften statt einer Behauptung.
Heizwert bis zu 8,000 BTU/lb
Die aus Hanf gewonnene Kohle erreicht bis zu 8,000 BTU pro Pfund — ein nutzbarer Wärmeinhalt für die industrielle Befeuerung statt einer Laborkuriosität.
Geringere Emissionen als Standardkohle
Sie brennt mit deutlich geringeren Emissionen als Standardkohle, was die Eigenschaft ist, die sie eines Ersatzes würdig macht statt nur ebenbürtig.
In Industriekesseln getestet
Sowohl die Kohle als auch die Hanfpellets wurden in Industriekesseln verfeuert — gemessen in der Ausrüstung, die sie tatsächlich verbrennen würde, nicht von der Werkbank aus angenommen.
Um Energiegemeinschaften herum gebaut
Die Absicht ist dezentrale Wärme: ein biobasierter Festbrennstoff, den eine lokale Energiegemeinschaft aus einer bereits angebauten Kultur produzieren und verbrennen kann.
Ein biobasierter Festbrennstoff, den eine Energiegemeinschaft aus einer bereits angebauten Kultur herstellen und verbrennen kann — das ist der Teil, auf den hinzuarbeiten sich lohnt.
Vom Rohstoff zum validierten Kraftstoff, in Reihenfolge.
Rohstoff, Reaktion, Trennung, Validierung, Festbrennstoff — eine durchgehende Methode statt fünf getrennter Projekte.
In Reihenfolge gelesen, ist die Energiearbeit eine einzige Linie: ein biobasierter Einsatzstoff, eine katalytische Reaktion, die ihn umwandelt, eine Sequenz von Destillationen, die die Palette trennt, drei Labore, die das Ergebnis gemessen haben, und ein Festbrennstoffzweig, der dieselbe Idee auf Industriewärme ausdehnt.
Was sich durch all das zieht, ist die Weigerung, eine Zahl zu behaupten, die ich nicht sauber getrennt und von jemandem außerhalb des Gebäudes habe messen lassen.
- Rohstoff Ein biobasierter Einsatzstoff 100% reines Hanfsamenöl als einziger Rohstoff für die Flüssigkraftstoffroute festgelegt — keine fossile Mitspeisung, eine Kultur hinein.
- Reaktion Hydrobehandlung über Mo/Pt Hanfsamenöl mit Molybdän- und Platinkatalysatoren bei ~280 °C und ~2,800 PSI reinem Wasserstoff zu langkettigen Fettsäurebasen hydrobehandelt.
- Trennung Desoxygenierung zur Fraktionierkolonne Desoxygenierung, Vakuumdestillation und fraktionierte Destillation teilen den Strom in Benzin, Diesel und bis zu 75% Jet A-1, wobei geringfügige Gasfraktionen ans Vakuum verloren gehen.
- Validierung Drei unabhängige Labore Der Kraftstoff an der Cornell University in den Vereinigten Staaten und in den Laboren Intertek und Proacem in Kolumbien getestet, mit neuartigen Methoden proprietär gehalten.
- Festbrennstoff Kohle und Pellets Aus Hanf gewonnene Pflanzenkohle bis zu 8,000 BTU/lb mit deutlich geringeren Emissionen, plus Hanfpellets, in Industriekesseln verfeuert — ein Weg zu Energiegemeinschaften.
Die Prinzipien unter den Kraftstoffen.
Die Produkte ändern sich — eine Jet-Fraktion, ein Dieselschnitt, eine Pflanzenkohle — aber die Regeln nicht. Dies sind die Prinzipien, die ich auf das gesamte Energieprogramm anwende, der Teil, der es zu biobasierter Industriechemie macht statt zu einer Reihe von Behauptungen.
Ein Rohstoff, eine volle Palette
Alles Flüssige hier kommt aus einem einzigen biobasierten Einsatzstoff — Hanfsamenöl. Die Kraftstoffpalette wird dadurch festgelegt, wo die Schnitte an der Kolonne genommen werden, nicht durch das Ändern der Zufuhr.
Trennen, bevor man behauptet
Desoxygenierung, Vakuum und fraktionierte Destillation beantworten jeweils eine andere Trennung. Die 75%-Jet-Zahl ist eine Ausbeute aus einem definierten Strom, als solche angegeben.
Außerhalb des Gebäudes validieren
Cornell, Intertek und Proacem haben den Kraftstoff unabhängig gemessen. Eine Zahl auf dem Zertifikat eines Dritten übertrifft eine, die ich selbst behaupte.
Festbrennstoff dort messen, wo er brennt
Die Kohle und die Pellets wurden in Industriekesseln verfeuert, sodass die 8,000 BTU/lb und die geringeren Emissionen in der Ausrüstung gemessen werden, die sie nutzt.
Es als Industriechemie einrahmen
Dies ist biobasierte Grünkraftstoff-F&E — ein Rohstoff, eine Reaktion, eine Trennung und eine Validierung — kein Konsum-Cannabis-Produkt.
Die neuartigen Teile proprietär halten
Wo eine Methode wirklich neu ist, beschreibe ich, was sie tut und wie sie überprüft wurde, und halte das spezifische Verfahren proprietär.
Open to the right work
Wenn das Problem darin besteht, einen biobasierten Rohstoff in einen Kraftstoff zu verwandeln, den Sie tatsächlich messen können, dann ist das die Arbeit, die ich will.
If you are holding a problem that doesn't fit inside one field, that is the conversation I want.