Katalytische Flüssigphasenumwandlung oxygenierter Kohlenwasserstoffe aus Biomasse zu Treibstoffen und Rohstoffen für die Chemiewirtschaft

Fur die moderne Industriegesellschaft hat Biomasse ein enormes Potenzial als nachhaltiger Energietrager und Quelle organischen Kohlenstoffs. Ziel dieses Aufsatzes ist es, eine Ubersicht uber katalytische Reaktionen in der flussigen Phase zu geben, in denen Sauerstoff-haltige Rohstoffe aus Biomasse (vor allem Zucker und Zuckeralkohole) in wertvollere Chemikalien und Treibstoffe umgewandelt werden, wobei ein besonderer Schwerpunkt auf solchen katalytischen Transformationen liegt, die aus einem Verstandnis der fundamentalen Reaktionsmechanismen abgeleitet wurden. Die Schlusselreaktionen bei der chemischen Umwandlung von Biomasse sind Hydrolyse, Dehydratisierung, Isomerisierung, Aldolkondensation, Reformierung, Hydrierung und Oxidation. Ferner wird diskutiert, wie aus grundlegenden chemischen und katalytischen Konzepten Strategien fur die Steuerung von Reaktionsverlaufen und Prozessbedingungen erarbeitet werden konnen. Als Beispiele dienen dabei die Herstellung von H2/CO2- oder H2/CO-Gasmischungen durch Reformierung in der wassrigen Phase, die Produktion von Furanen durch selektive Dehydratisierung von Kohlenhydraten und die Erzeugung flussiger Alkane durch Kombination der Aldolkondensation mit Dehydratisierungs- und Hydrierungsprozessen.