Bionic group of companies, copy, distribution and publishing permitted, patents pending by: Bionic Laboratories BLG GmbH (a member of the bionic group of companies) 64521 Groß-Gerau, Germany @ : [email protected]Web: www.bionic-world.de Energie- und Kraftstoffgewinnung aus der kombinierten Verwertung von Kommunalabfällen, Biomassen, Tier- und Bioabfällen
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Mehr persönlicher Wohlstand bringt einenhöheren Lebensstandard
Steigender Energieverbrauch der Produktionsmachinen
Steigender Energieverbrauch für Transportwesen
Steigender Energieverbrauch für privaten Transport
Steigender Energieverbrauch in den privaten Haushalten
Ohne ausreichend verfügbare Energie ist der Wachtstum beschränkt. Der richtige Eneriemix bestimmt die Leistungsfähigkeit einer Volkswirtschaft.
Solar energie Wind energie Wasser Kraft Energie ausAbfall
Energie aus fossilem Öl
Zu teuer, zu wenig energieeffizient. Mit Solorenergie kann nurTemporäre Energie gewonnen werden.
Sinnvoll, aber erwartet dieSpeicherung von Energie.Mit Windenergie kann keineKonstante Energie-versorgung erreicht werden
Sinnvoll, aber erwartet ausreichende Wasserkapazitäten in Flüssen und dem Meer
Eine Option für die Zukunft
Abhängigkeit vom Markt, ein limitierter Energieträger und starken Preis-schwankungen unterworfen
Fast alle Kunststoffe werden aus Rohöl hergestelltKunststoffe im Abfall können wieder zu nutzbarem Öl konvertiert werden
Kunststoffe zu ÖL
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Energie aus Abfallstoffen
Energie lässt sich aus einer gezielten energetischen Wiederverwertung von Abfallstoffen gewinnen.
Über 70% unserer Haus- und Industrieabfällelassen sich mit dem Microfuel/ Microwaste Verfahren zu Treibstoffen, Kohle und Dünger umwandeln.
Anstatt Abfall durch aufwendigeVerbrennungsverfahren zu vernichtenund zusätzliches CO² zu produzieren,erlaubt die microfuel Technologie eineEinfache, wirtschaftlichere und saubereUmsetzung von organischen Reststoffen in lagerbare Energie. (Öl und Kohle) zur Erzeugung von Strom.
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Innovative Prozesstechnologie
Die Bionic microfuel Technology ist eine innovative Anlagentechnik zur molekularen Desintegration von Wert- und Abfallstoffen.
Die Bionic Ingenieure haben unter Ausnutzung der besonderen Eigenschaften neuester Nano- Katalysatoren und dem Einsatz von Mikrowellen-technik eine Anlage entwickelt, die mit bisher unerreichter Effizienz und Wirtschaftlichkeit arbeitet.
In Kombination mit geeigneter Vor- und Nachprozesstechnik können nunmehr erstmalig wirtschaftlich konkurrenzfähige Direkt Verölungsanlagen realisiert werden.
In der Kombination mit gängiger Prozesstechnikund innovativen Zusatzverfahren könnenKommunalabfälle fast vollständig nutzbringendverarbeitet werden.
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Was ist microwaste ?
Durch das microwaste Verfahren ändert sich der Aggregatzustand der im Eingangsmaterial enthaltenen Energieträger auf Kohlenwasserstoffbasis.
Anders ausgedrückt:
Die in biogenen Massen und Reststoffen enthaltenen festen Brennstoffe werdenin eine flüssige, haltbare Konsistenz überführt, nämlich Leichtöle, die inVerbrennungsmotoren und Heizanlagen später verbrannt werden können.
Die in den Ausgangsmassen, enthaltenen organischen Kontaminationen werden thermisch und bakteriologisch zersetzt und neutralisiert.
Die enthaltenen mineralischen Stoffe bleiben unverändert, werden konzentriertund können leichter entsorgt und recycelt werden.
Nutzbare organische Bestandteile werden zu hochwertigem Dünger kompostiert.
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Nutzung von Kommunalabfällen im microwaste System:
•Plastik, Kunststoffe und Altreifen Konvertierung zu -> Öl und Kohle
•Organische Abfälle Kompostierung zu -> Dünger
•Anorganische Abfälle Aussortierung und Verkauf
•Wasser Nutzung als Prozesswasser
Nutzung der Abfallströme
~ 32%
~28%
~14%
~26%
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HausmüllAltreifenPlastikabfälleBioabfälle
Manuelle Vorsortierung
Maschinelle Zerkleinerungund Sortierung
MetalleWertstoffeGlas + Steine
Organische Stoffe & Tiermist
HochkalorischePlastikfraktionen
Bio-EliteKompostierung Bio Dünger
Leichtölezur Energiegewinnung
Kohlezur Energiegewinnung
Heizöl, Strom und Wärme
GeneratorenStadtkraftwerke
Kohlekraftwerk
Stromnetz
Bionic microwaste system
Bionic Netzwerk
Bionic waste systemdecentralized tyre processing facilities
Input:municipal waste streams
Output:Oil, Char, Gas
decentralized CHP plants existing charcoal power plants
power generation
Bionic‘s innovative proprietarycatalytic microwave depolymerisation process
Germany‘s leading technologies forwaste processing and engineering & logistics
decentralized power generation
150 years of production know-howfrom Czech Republic, delivery of core reactors
deep involvement oflocal production industry
unique system for fertilizer productionwith experience of more than 20 years
proof of concept by proof of viability by small available units
cooperation of local partners inthe bionic network
exclusive granting of licenses from Bionicfor production and exporting the system to support local Industry
electric energy, fuel and fertilizers to the people out of municipal waste streams
(based on bionic‘s innovative microwave depolymerisation process)
financing provided byinternational partners
following the international attempts of generatingenergy from waste streams with environmentalfriendly solutions
extensive know-how transfer from Germany
fertilizer production
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Umweltschutz
- Geschlossenes Verarbeitungssystem- Nahezu Emissionsfrei (Ausnahme Abgase aus Blockheizkraftwerk)
- Niedrig Temperatur Prozess (< 400°C)- Alle Produkte sind nutzbar – keine Abfälle- Hohe Umsetzungsrate für lagerfähige Treibstoffe- Geringer CO² Fussabdruck- Lokale Industrie wird eingebunden- Schaffung von Arbeitsplätzen- Keine Wasser oder Luftverschmutzung- Dezentrale Stationierung- Geringe Transportaufwendungen- Innovative Technologien aus Deutschland
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microfuel BTL Reaktor
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Funktionsweise
Kohlenwasserstoffe
Öle
Kohle
Düngemittel
modulierte microwellen
Zeolithischer Katalysator
Micro Organismen
Der komplette Prozess läuft in einem High-Tech Reaktor
System.Die Kapazitäten betragen ~
70 Tonnen/ Tag oder ein vielfaches in
Clusterbauweise
Sortierte Abfall Fraktionen
Das microfuel system wurde seit 2001 von der Bonic Gruppe entwickelt und zählt heute zu den
weltweit führenden Systemen im Bereich der Thermokatalytischen Depolymerisation.
In einem Vorprozess wird das Eingangsmaterial auf eine Grösse von etwa
40mm zerkleinert, sortiert und komprimiert. Die verschiedenen Grundstoffe werden dem
jeweils besten Verabeitungsweg zugeführt. Biomassen werden kompostiert, Plastik
depolymerisiert und Metalle & Glas werden separiert
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Zusatz von Gülle
and organics
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Flowdiagram
Massen Bilanz der Verölung
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Gas 420 kg
Öl 1440 kg
Kohle 780 kg
Wasser 360 kg
Wärme
Vorprozess Konvertierung Ergebnis
3.000 kg/h Plastik separiert aus Hausmüll ~ 14,0%
~48,0%
~26,0%
~12,0%
Microfuel MF 480 B
1.500 kW CHP
Material Fluss pro Stunde in einem Reaktor
600 kW (el)
250 kW (therm)
600 kW (el)
750 kW (therm)
Für den Vorprozess~ 8 %
Des produziertenÖl für die Eigenenergie-
Erzeugung300 kW (el)
350 kW (therm)
Für den Nachprozess ~ 500 kW @ 90°C(durch Energie Rück-gewinnung)
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Ölqualität
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Entsprechend aufbereitetes Öl aus dem microfuel Prozess entspricht den Qualitätsnormen für leichtes Heizöl oder Dieselkraftstoffe und kann in jedem Fall zur Energieerzeugung mittels langsam laufenden Generatoren eingesetzt werden. Das Blending mit additiven wie z.B. cetane enhancern and hydro-treatment erhöht die Ölqualität. Die Ölqualität ist unmittelbar vom Eingangsmaterial abhängig.
Bio-Oil Analyticscomparing to ASTM specifications for low-sulphur fuel
Flash point ASTM D 93 / DIN 2719 °C 56,5 52,5 min 38Kin. Viscosity (40 °C) ASTM D 445 / DIN 3104 mm2/s 1,126 1,319 1.1 - 2.4Lubricity HFRR 60°C ASTM D 6079 µm 389 357 max 520Ash content ASTM D 482 / DIN 6245 % (m/m) < 0,005 < 0,005 max 0.01Sulfur content ASTM ASTM D 2622 % mass 0,044 0,007 max 0,05Density (15 °C) ASTM D 1298 kg/m3 832,9 852,6 820 - 845Distillation temp ASTM D 86 correlation °C 204,4 368,8 max 288Cetane index ASTM D 976 - 40,1 40,3 min 40Nitrogen content ASTM D 4629 mg/kg 2500 177 no specificationCooper strip corrosion ASTM D 130 Corr Degree 1A 1A max No 3PAH content (Aromates) ASTM D 1319 / DIN 12916 % (m/m) na 0,9 max 35Cloud point ASTM D 2500 / DIN 23015 °C -16 -16 < 35°CCFPP ASTM D 6371 / DIN 116 °C -49 -55 < - 20 °C for winter gasoilCalorific value, lower ASTM D 240 DIN 51900 J/g 39797 37158 -Calorific value, upper ASTM D 130 / DIN 51900 J/g 42053 39684 -
Der microfuel Prozess konzentriert den Energiegehalt des Eingangsmaterialsund die, neben dem Öl produzierte, Kohle kann als Heizmittel, vergleichbar zur Steinkohle eingesetzt werden. Bei der Verwendung von Biostoffen als Eingangs-Material kann die Kohle als Bodenverbesserer, sonst als Brennstoff eingesetzt werden.
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Granulatoren im Vorprozess
Hersteller
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Bionic‘s microfuel System wird unter strengen Qualitätsrichtlinen hergestellt:
- Die Haupteinheuten werden bei der Fa. SMERAL a.s., BRNO, Czech Republic-Die Materialaufbereitung, das Vakuum System Generatoren und die Steuerung bei deutschen Marktführern hergestellt.
Das Bionic‘s microfuel System entspricht den nachfolgenden Normen:
DIN EN ISO 9001ASME Div 01, Div 02 (AIA TÜV, Germany)
Gost Norm ist möglichCE conformative declarationATEX 94/9/EU explosive protection directiveMaschinenrichtlinie (machinery directive) 2006/42/EUStrahlungsabschirmung der Mikrowellen dirch speziellen Farday KäfigDoppelte Isolation aller Ölführenden TeileUmfangreiches Feuerlöschsystem undStörungsgesicherte elektronische Steuerung2tes Sicherheits Steuerungssystem mit Performance ZertifikatBau der Gesamten Anlage aus rostfreiem EdelstahlBauüberwachung und Abnahme von deutschem Prüfinstitut
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Technical Normen
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Dünger aus Kommunalabfällen
Bionic hat die patentierte Bio Elite‚ Technologie in das Anlagenkonzept exklusiv integriert.
Das seit 20 Jahren auf dem Markt erprobte Bio Elite Verfahren ist ein geregeltes Kompostierungsverfahren mit dessen Hilfe Kunststoffe von den organischen Stoffen Getrennt werden. Der organische Anteil am Kommunalabfall wird in speziellen Kom-Postierungsbehältern, zusammen mit Gülle, unter Einhaltung von Klima- und Feuchtigkeits-Bedingungen einer definierten Menge von Bakterien und Pilzen ausgesetzt und setzt die Organische Masse zu einem hochwirksamen Dünger um.
Verunreinigungen des organischen Materials wie z.B. Bakterien und Viren werden im Prozess zerstört und das Ausgangsmaterial ist hygienisiert. Durch die Zugabe von Güllenund Mist kann die Düngequalität nochmals erheblich gesteigert werden. Die entstehenden Produkte entsprechen den gängigen Verordnungen und können auf Feld ausgebrachtWerden.
Über ein Lizenzmodell kann eine ausreichende Menge an Dünger erstellt werden das dieHerkömmliche Nutzung von Kunstdünger nach kurzer Zeit überflüssig macht.Die ergibt zusätzliche Einnahmen. Bio Elite ist auch als System verfügbar um Güllen und landwirtschaftliche Abfälle zu Dünger zu verarbeiten.
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Flussdiagram
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Dünger Produktion
Kontinuierliche Bodenverbesserung
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ErodierterBoden
Boden Stabilisierung durch Aufforstung
Die kontinuierliche Bodenverbesserung von erodierten Böden hin zu wertvollem Agrarland durch das Bio Elite System spart Ressourcen und schützt die Umwelt.
Durch die Düngung mit Bio-Elitekönnen mehere Vorteile genutzt werden:• bis zu 5 x höheres Wachstumsrate• höhere und schneller Ernten
Schritt
e dert Bodenve
rbesserung
Kontinuierliche Düngungmit Bio-Elite
Kein zusätzlicherKunstdünger benötigt
Verringerung des CO² footprint
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Durch die Erhöhung der Anbauquoten Erhöht sich die Absorbtionsratevon CO² von Beginn an.
Signifikante positive CO² balance
Erodierte Böden sind unbrauchbar für nachhaltigeLandwirtschaft
Boden Stabilisierung durch Aufforstung
Anbau von hochwertigen Produkten
Anbau von Mais und anderenGetreiden
Schritt
e für d
ie Reduzierung des C
O² footprin
t
Niedrig, Bodenauffrischung
Niedrig, Erstanbau
Hoch Bio-Elite
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Vorteile des DüngersDas Produkt Bionic Bio-Elite Dünger stellt einen organischen Dünger dar
• der ausschließlich aus natürlichen Produkten unter Zuhilfenahme eines patentierten Kompostierungsverfahren und selektiv eingesetzter Pilz- und Bakterienkulturen hergestellt wird.
• Die Humusartige Konsistenz und das Verfahren legen die Nährstoffe in der Organik fest, so dass diese vor Auswaschung geschützt sind. Die Bodenpilze, die im Verfahren zugegeben werden, sorgen dafür, dass entsprechend Nährstoffbedarf der Pflanze eine zeitgenaue und 100 % pflanzenverfügbare Düngung erfolgt. Durch die Kombination der Pilz- und Bakterienkulturen in Verbindung mit den in den Tierischen-Grundstoffen enthaltenen Mineralien entwickelt Bio Elite Dünger eine ausgezeichnete Düngewirkung und erlaubt bei kontinuierlicher Anwendung nach ca. 4 Jahren den vollständigen Verzicht von Kunstdünger.
• Die Pflanzen bekommen einen höheren Nährstoffgehalt, eine 100 % Geschmacksverbesserung, eine fast doppelt so lange Lagerfähigkeit der verzehrbaren Produkte ohne Qualitätseinbuße, eine hohe Konzentration an Anti-Krebsstoffen. Die Pflanzen zeichnen sich durch ein stärkeres, gesünderes sowie schnelleres Wachstum und einen optimalen Ertrag aus.
• Tierische Antibiotika, pathogene Keime , Krankheitserreger und Schadstoffe sind im Bio Elite Dünger, im Gegensatz zur herkömmlichen unbehandelten Wirtschaftsdüngern wie beispielsweise Gülle, Biogasgärresten oder Stallmisten, durch das patentierte Stoffumwandlungsverfahren nicht mehr im Endprodukt enthalten. Schwermetalle liegen unter den Mindestgrenzen der Bio bzw. Ökoverordnung.
• Umfangreiche wissenschaftliche Studien haben die Wirkung dokumentiert und bestätigt. • Durch ein Lizenzsystem wird es dem Landwirt ermöglicht seine Wirtschaftsdünger (feste oder flüssige) vor
Ort zu Dünger zu verarbeiten und damit die, bislang üblichen Kosten für Ersatzflächen und Transport einzusparen, und dadurch eigene Rohstoffe im Agrarbetrieb besser zu nutzen und sinnvoll einzusetzen. Der so produzierte Dünger stellt ein Markttaugliches Produkt dar das zusätzliche Erlöse erlaubt oder eine Möglichkeit über Substitution von Mineraldüngereinsatz die Selbstkosten im eigenen Agrarbetrieb senkt.
Der fertiggestellte Dünger hat je nach Nährstoffentzug und Fruchtfolgenanbau eine Langzeitwirkung von 1-4 Jahren. Er zeichnet sich durch eine gute Bodenauflockerung, ein Ausgleichen schlechter Humusbilanzen, eine hohe Wasserspeicherfähigkeit, das Zurückdrängen bodenbürtiger Krankheitserreger, eine Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit und damit einer Stabilisierung der Landwirtschaftlichen Erträge und einer Stabilisierung der landwirtschaftlichen Produktion bei sich stark ändernden Klimabedingungen aus.
Dezentralisierte Kraftwerke
Die Finnische Firma Wärtsilä ist ein Marktführer im Bereich von BHKW Kraftwerken und Großen Diesel und Gas Motoren. Mittels speziell entwickelten Kraftwerken kannStrom und Wärme innerhalb der Städte erzeugt werden.
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Projektunterlagen
Für die Erstellung eines Orientierungs Angebotes werden die folgenden Angaben benötigt:
•Geographischer Standort•Jährliche Abfallmengen, monatliche Abweichungen•Abfallzusammensetzung (Kunststoffe, Organic, Mineralic)•Klimabedingungen•Verfügbare Flächen•Beschreibung des vorhandenen Abfalltechnik•Beschreibung der vorhandenen Sammellogistik•Fotos der bisherigen Technik und Deponie•lokaler Preis für Heizöl (per Liter, low-sulphur,> 40 MJ Heizwert)•lokaler Preis für Strom (per kWh, Anschlusswert 500 kWh)•Recyclinganlagen für PET, PVC, Glas und Metall in der Umgebung (<80km)•Distanz zum nächsten Zement oder Kohlekraftwerk•Distanz zur nächsten Raffinerie•Angebot über Kraftwerk > 5 MW erwünscht•Kommunaler oder privater Betreiber
Angaben bitte in Englischer oder Deutscher Sprache.
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Investition
Projektqualifizierung und Wirtschaftlichkeitsberechnung 25.000 €Tests mit Originalmaterial und In/Output Qualifizierung 75.000 €Detailliertes Pre-Projektengineering ~ 350.000 €
Eingangskapazität ~ 220 to / Tag Input, > 20 t Öl Output ~ 17.500.000 € > 109 t Dünger Output > 45 t Kohle Output
Key-turn facility 4 x Reactor Cluster(Sortier Strecken, 4 Reaktoren, 3 x 1,5 MW GeneratorenKompostierung, Öl-kondensation)
Eingangskapazität ~ 880 to / Tag, > 100 t Öl Output ~ 57.000.000 € > 400 t Dünger Output
> 140 t Kohle Output
Bei den genannten Preisen handelt es sich um Richtpreise ohne Generatoren.Kapazitäten sind abhängig vom Eingangsmaterial. Mengen wurden anhand einer Überschlagskalkulation errechnet.Alle Angaben unverbindlich. Änderungen freibleibend.
Überschlagsrechnung
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Business Plan (condensed) Bionic mf480KR Municipal Waste processing rev 35 20.08.2012
Input Capacity Municipal Waste 73.100,00 [ tons / year ] Annual calculation assuming 7310 Hours operating time per year
Investment volume: 17.401.871 €
OutputsOutput of Oil 7.953 [ tons / year ] Process lost ( water ) 15.205 [ tons / year ]Output of char 13.567 [ tons / year ]Output of usable fertilizer 33.158 [ tons / year ]Valuable Byproducts (metals & glass) 3.216 [ tons / year ]
IncomeIncome from municipality for waste (Germany ~ 150€) 25,00 € [ €/t ] 1.827.500 € Sale of Oil (Heating Oil quality, 1% Sulphur) 350,00 € [ €/t ] 2.783.648 € Sale of Char ( 22MJ/KG ) 40,00 € [ €/t ] 542.694 € Sale of fertilizer (similar NPK) 60,00 € [ €/t ] 1.989.490 € Sale of heat, metal & glass waste 562.870 €
7.706.202 €
Costsoperation costs, including addons, employment costs, office and maintenance 3.357.289 € financing costs, including repayment, interest & debriviation, Base 10 years 1.183.327 €
4.540.616 €
EBIT 3.165.586 €
Based on standard municipal waste: ( 26% water / 28% organics / 6% sand / 5% glass / 3% metals / 32% plastics )Calculation hardly dependet on contents of feedstock.
viability en detail
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business calculation (sample) municipal waste processing rev 35 20.08.2012
year 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Totalfigures setup startup year full productionnumber of reactors 1 ( production period) 50% 100%runtime [hrs] (85% availability) 7310 hinput capacity feedstock total (German standard contents) 10,00 t / hInput capacity Total per year t / h 36.550,00 73.100,00 73.100,00 73.100,00 73.100,00 73.100,00 73.100,00 73.100,00 73.100,00 73.100,00 694.450 input capacity feedstock / hr for depolymerisation 3,2 t / h - 1,60 3,20 3,20 3,20 3,20 3,20 3,20 3,20 3,20 3,20 input capacity dry per year for depolymerisation t / a - 11.696 23.392 23.392 23.392 23.392 23.392 23.392 23.392 23.392 23.392 222.224 Output capacity fertilizer per year t / a 16.579 33.158 33.158 33.158 33.158 33.158 33.158 33.158 33.158 33.158 output oil per hr 34% kg / h 0,54 1,09 1,09 1,09 1,09 1,09 1,09 1,09 1,09 1,09 output capacity oil per year t / a 3.977 7.953 7.953 7.953 7.953 7.953 7.953 7.953 7.953 7.953 75.556 output capacity char per year 58% t / a 6.784 13.567 13.567 13.567 13.567 13.567 13.567 13.567 13.567 13.567 128.890
Based on standard municipal waste: ( 26% water / 28% organics / 6% sand / 5% glass / 3% metals / 32% plastics ) final repayment of loan after 10 years 0 € Calculation hardly dependet on contents of feedstock. ROI after 10 years 43.426.786 €
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Internet
Weitere Informationen zur Bionic microfuel Technologie finden Sie unterwww.bionic-world.net