Mikroalgen: Argentinier wollen Biosprit-Produktion nachhaltiger gestalten

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Mikroalgen ArgentinienBiocombustibles del Chubut (Bc), Marktführer auf dem Gebiet der Mikroalgenzucht aus Argentinien, hat neue Technologien entwickelt, die helfen sollen, die Produktion von Algen für Biosprit nachhaltiger und effizienter zu gestalten. Biokraftstoffe müssen eine erhebliche Senkung der Treibhausgasemissionen bewirken, Zu ihrem Anbau sollen keine Wäldern, Feucht- und Naturschutzgebieten missbraucht werden. Dies fordert die Europäische Kommission in ihrer „Richtlinie über erneuerbare Energien“, die im Dezember 2010 in Kraft getreten ist. Biokraftstoffe werden wegen der möglichen Konkurrenz zwischen der Herstellung von Nahrungsmitteln und Energie kritisiert. Die Umwandlung von Brachflächen zum Anbau von Ölpflanzen könnte mehr CO2 erzeugen als Biokraftstoff potentiell zu vermeiden in der Lage ist.

Vor diesem Hintergrund gelten Mikroalgen als viel versprechender Rohstoff für Biokraftstoffe, da bestimmte Arten von Algen hohe Mengen an Öl enthalten. Dieses Öl kann extrahiert und raffiniert werden. Seit vielen Jahren werden Algen auf kommerzieller Basis für Produkte wie Nahrungsmittelzusätze und Kosmetika gezüchtet, aber erst kürzlich haben sie sich als wichtige Quelle für alternative Kraftstoffe entpuppt. Mikroalgen vermehren sich schnell und liefern mindestens 30-mal mehr organische Substanz (Biomasse) pro Anbaufläche als zum Beispiel Raps. Ihr Anbau steht nicht in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion.

Algen können auf unfruchtbarem Flächen und in nicht trinkbarem Wasser gezüchtet werden. Ihr größter Vorteil aber ist, dass sie große Mengen von CO2 zum Wachsen brauchen. Allerdings steht die Industrialisierung der Algenzucht für die Treibstoff-Produktion noch ganz am Anfang. Der Nachweis, dass die industrielle Produktion sowohl ökologisch als auch wirtschaftlich nachhaltig und effizient ist, muss noch erbracht werden.

Bc hat verschiedene Lösungen für einen nachhaltigen Anbau von Algen und eine Produktion von Biokraftstoffen entwickelt. Das Ziel ist, die Nutzung von landwirtschaftlichen Flächen oder Brachland zu vermeiden oder Wege zu finden, den Anbau von Algen anderen Kulturen wie Ölpflanzen oder Getreide zu kombinieren.

So hat Bc beispielsweise Gewächshäuser entwickelt, in denen Futterpflanzen und Algen zusammen in einem Etagen-System angebaut werden können. Wasser und Grundfläche, knappen Ressource, können somit für beide Kulturen genutzt werden. Das CO2 und der Sauerstoff, den die verschiedenen Kulturen produzieren kann zwischen den beiden ausgetauscht werden und sorgen für Wachstum. Bc hat ein Gewächshaus konstruiert, in dem Algen mit Getreide kombiniert werden kann. Dabei muss nur 30 Prozent der in der Natur benötigten Wassermenge gegossen werden.

Bc hat auch Variationen von Landpflanzen gezüchtet – zum Beispiel von der Jatropha-Nuss, einem Lieferanten ölreicher Samen – welche in einem sehr wasserhaltigen Boden wachsen und zusammen mit Algen gezüchtet werden können. Die Kombination von Algen mit anderen Kulturen sorgt für höhere Erträge als in normaler Anbauweise: vier Ernten von Leindotter pro Jahr, drei von Soja, zwei von Wildheckenrosen für „Rosa Mosqueta“ Öl und anderen Kulturen zu Futterzwecken. Die Anpassung der Pflanzen an die neue Umgebung beruht nicht auf genetischen Veränderungen, betont Bc.

Die von Bc entwickelten Gewächshäuser machen den Anbau von Pflanzen und Algen unabhängig von Wetterbedingungen wie Regen, Trockenheit und verringern den Einsatz von Pestiziden erheblich.

„Dieser Prozess ermöglicht die Zucht von Mikroalgen auf höchst unproduktive Flächen mit ungünstigen Witterungsbedingungen, ohne die Notwendigkeit, Wälder oder Brachland urbar zu machen oder Flüsse zu verunreinigen“, sagt Marcelo Gonzales Machín, Präsident von Bc. „Gleichzeitig können wir unsere Produktion von Triglyceriden aus Mikroalgen aus mit Ölen auf Landpflanzen-Basis ergänzen. Die so gewonnene Biomasse wird, bevor wir sie zu Tierfutter verwandeln, methanisiert. Sie liefert so die benötigte Energie zum Erwärmen des Treibhauses des Wassers bei kaltem Wetter zu wärmen oder bei großer Hitze zu kühlen.“

Bc hat auch „geschlossene Becken“ entwickelt, die den Anbau von Algen ohne Sonnenlicht ermöglichen. Solche Becken können unterhalb der Erdoberfläche oder in Gebäuden verwendet werden und erlauben eine Nutzung des Bodens für andere Kulturen. Sie lassen sich in weniger als 24 Stunden zusammenbauen. Die Konstruktion ist erdbebensicher und gegen Überschwemmungen geschützt. Solar- und Windenergie liefern die nötige Energie. In diesen Becken können Algenzüchter in 24 Stunden bis zu sechs Tageszyklen simulieren und so das Wachstum der Biomasse steigern.

Bc hat auch ein System entwickelt, bei dem die Aufzucht von Fischen zusammen mit Algen in offenen Becken möglich ist. In diesem Konzept, bei dem Fische und Algen voneinander profitieren, liefen die Fische den notwendigen Dünger für Algen. Marcelo Gonzales Machín:

„Diese Fische sind wahre „Aqua-Kühe. Das Ökosystem, einmal ins Gleichgewicht gekommen, bietet einen hohen Ertrag. Es beruht auf einer Mischung von zwölf Mikroalgen-Spezies in leicht gesalzenem Wasser. Die Fische haben sich über mehrere Generationen hinweg an niedrige Wassertemperaturen gewöhnt. Im Sommer toleriert das das Ökosystem für ein paar Stunden pH-Wert von bis zu 10. Diese Lösung, die sowohl Treibstoff- als auch Nahrungsmittelproduktion ermöglicht, ist für Länder wie Brasilien, Indien oder China geeignet. „

Die von Bc entwickelten Anlagen und Technologien produzieren heute nur geringe Mengen von Algenöl, die nicht für eine industrielle Anwendung ausreichen.

„Wir sind bereit, Produktion von industrielle Kapazität zu realisieren“, sagt Machín. „Das ist unser nächster Schritt, und wir arbeiten gemeinsam mit potenziellen Kunden, um diese Pläne zu verwirklichen.“

Das Geschäftsmodell sieht vor, dass Bc die Anlagen verkauft und notwendige Fertigungstechnologien lizenziert. Der Lizenznehmer produziert und verkauft Öl und Biokraftstoff in Zusammenarbeit mit Bc.

Laut Machín zeichnet sich Bc durch eine Kombination von Erfindergeist mit sozialer und ökologischer Verantwortung aus.

„Mit unserer innovativen Technologie wollen wir die Konkurrenz zwischen Nahrungsmittel und Energie nicht einfach nur beenden“, so der Unternehmer. „Wir verwandeln diese Beziehung in eine echte Symbiose. Anstatt zu konkurrierenden unterstützen sich Nahrungsmittel- und Algenkulturen gegenseitig. Dies macht die Herstellung von Biokraftstoff aus Algen nachhaltig und wirtschaftlich tragfähig. „

Laut Bc könnte eine kleine Anlage, die auf einen Ausstoß von 8000 t des Flugbenzins BioJet A1 im Jahr ausgelegt ist, eine Tonne zum wettbewerbsfähigen Preis von € 800 verkaufen.

Im Jahr 2010 hat der europäische Luft- und Raumfahrtkonzern EADS die Eignung von Biokraftstoff für Flugzeuge in einer Reihe von Testflügen nachgewiesen. Bc lieferte dazu die notwendige Mikroalgen-Biomasse. Die Abgasmessungen ergaben laut EADS, dass Abgase des Biokraftstoffs aus Algen achtmal weniger unverbrannten Kohlenwasserstoff als Kerosin aus Erdöl enthält. Darüber hinaus kann der Ausstoß von Stickoxid und Schwefeldioxid reduziert werden (bis zu 40 Prozent weniger Stickoxide und ca. 10 ppm Schwefeloxide gegenüber 600 ppm herkömmlichen Jet-A1-Treibstoff). Grund dafür ist der sehr geringen Stickstoff- und Schwefelgehalt von Biosprit im Vergleich zu fossilen Treibstoffen.

4 Kommentare

  • Danke! Für meine Präsentation, sehr informativ!

  • NACHTRAG: Vor wenigen Tagen wurde beakannt, dass sich EADS entschieden hat BC de Chubut zu kaufen…

  • Spritsäufer

    Ich habe ähnliche Befürchtungen wie cofactor. Aber es ist gut, wenn jeder in dieser Branche seine Ideen ausprobiert. Das Ziel ist die Industrialisierung, und die wird sich dezentral entwickeln. Es wird nicht auf eine Handvoll Algen-Öl-Multis hinauslaufen, sondern auf viele regional tätige Hersteller. Da wird auch der eine oder andere Ansatz auf der Strecke bleiben.

  • Eine Gemeinschaftskultur von Algen mit anderen Gewächsen ist sicher ein interessanter Ansatz. Ich befürchte allerdings, dass diese Ansätze in Hochleistungskulturen (die benötigt werden um irgendwann ökonomisch sinnvoll Algen-Treibstoffe zu produzieren) nicht zu realisiseren sein werden. Schon in den konventionellen Systemen gibt es Probleme mit der stabilen Kultivierung der Algenbiomasse. Ziel ist es deshalb, den potentiellen Eintrag von Fremdorganismen zu minimieren, was bei den beschriebenen Systemen nicht der Fall sein dürfte.

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