Bioethanol aus Mikroalgen
Das Ziel des Projekts DEMA (Direct ethanol from microalgae) besteht in der Entwicklung einer neuen, kosteneffizienten Technologie für die direkte Herstellung von Ethanol aus Mikroalgen unter Verwendung eines kostengünstigen Bioreaktors. Das Ziel des Konsortiums liegt in der Verwendung von Mikroalgen zur Produktion von Bioethanol, wobei geringere Kosten als bei der Herstellung eines Äquivalents aus fossilen Brennstoffen anfallen sollen. Dies wird mithilfe eines modifizierten Cyanobakterienstamms (auch bekannt als Blaualge) über die katalytische Umwandlung von Sonnenenergie, Wasser und Kohlenstoffdioxid in Ethanol erreicht. Die Projektpartner führen Forschung in drei Bereichen durch. Der erste Bereich ist auf die Herstellung einer metabolisch modifizierten Version des Cyanobakteriums ausgerichtet. Obwohl das Cyanobakterium hohe Ethanolkonzentrationen toleriert, wird die Wachstumsrate nicht negativ beeinflusst. Aus diesem Grund wird die Toleranz des Cyanobakterienstamms zur Ethanolherstellung auf ein finales Konzentrationsniveau von 50 g/l verbessert. Diese metabolische Modifikation wird durch die Nutzung einer experimentellen Mikrofluidikplattform unterstützt. Die Plattform wird potenziell dazu in der Lage sein, die Anzahl modifizierter Cyanobakterienstämme zu erhöhen, indem eine Kultivierung und Analyse mit hohem Durchsatz unter simulierten Einsatzbedingungen ermöglicht wird. Ein quantitativer Fluoreszenz-Assay ist bereits entwickelt worden, um die Ethanolausscheidung durch die Cyanobakterien zu überwachen. Der zweite Forschungsbereich umfasst die Evaluation stabiler Cyanobakterienkulturen für den Einsatz in einem Photobioreaktorprototypen. Wissenschaftler bestimmen derzeit, welche Arten schädlicher Organismen sich während des Kultivierungsprozesses bilden könnten. Der letzte Forschungsbereich ist auf eine Verbesserung der Selektivität im Hinblick auf die Membrantechniken ausgelegt, die für die Ethanoltrennung verwendet werden. Das im Zuge von DEMA aus Cyanobakterien hergestellte Bioethanol wird Bioethanol, das aus gezüchteter Biomasse gewonnen wird, ergänzen und ersetzen sowie Vorteile im Hinblick auf die Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt mit sich bringen. Hierzu zählt eine Verringerung des Kohlenstofffußabdrucks im europäischen Transportsektor sowie eine Verbesserung der europäischen Wettbewerbsfähigkeit und Energiesicherheit. Des Weiteren wird wertvolles, landwirtschaftlich nutzbares Land nicht für die Bioethanolproduktion benötigt.
Schlüsselbegriffe
Bioethanol, Mikroalgen, Ethanolherstellung, Cyanobakterien, Photobioreaktor
