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06.12.2018 | Luftschadstoffe | Im Fokus | Onlineartikel

Mit Algen Kohlendioxid aus der Atmosphäre unschädlich machen

Autor:
Julia Ehl

Die Erderwärmung kann nur über eine Reduzierung des Treibhausgases Kohlendioxid in der Atmosphäre eingedämmt werden. Algen könnten dabei helfen, zeigen Forscher mit einem wirtschaftlichen Verfahren.


Algen werden häufig mit einer glibberigen, unangenehmen grünen Masse in aus dem Gleichgewicht gebrachten Gewässern verbunden. Doch Algen sind ein wichtiger Bestandteil in unserem Ökosystem. Sie produzieren innerhalb ihres Stoffwechsels Sauerstoff und verbrauchen dabei Kohlendioxid. Helmut Frey bringt in seinem Buchkapitel Photobioreaktoren deren Eigenschaften und Relevanz auf den Punkt:

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2019 | OriginalPaper | Buchkapitel

Photobioreaktoren

Neben Pflanzen nutzen auch Algen das Sonnenlicht als Energiequelle zur Biomasseproduktion und stellen in der Gruppe der phototropen Organismen sogar die wichtigsten Primärproduzenten der Erde dar. In ihrem Stoffwechsel fixieren sie CO2, produzieren O2 und bilden den Anfang der wichtigsten globalen Nahrungsketten und Stoffkreisläufe. Ohne Mikroalgen gäbe es auf unserem Planeten weder auf dem Land noch im Meer höheres Leben, weil fast 90 Prozent des Sauerstoffbedarfs von Mikroalgen geliefert wird. 


Wissenschaftler des Werner Siemens Lehrstuhls für Synthetische Biotechnologie der TU München, der AHP GmbH & Co. KG, der Technocarbon Technologies GbR und des Instituts für Textiltechnologie der RWTH Aachen haben einen Prozess entwickelt, der die Elimination von Kohlendioxid aus der Atmosphäre durch Algen ermöglichen könnte und nach den derzeitigen Erkenntnissen wirtschaftlich erscheint.

Algen produzieren Biotreibstoff und Kohlefasern

Wissenschaftler um Professor Thomas Brück erzeugten am Algentechnikum der TU München mit Algen Algenöl und Polyacrylnitrilfasern (PAN). In Algenöl als zukünftiger Rohstofflieferant wird derzeit große Hoffnung gesetzt, wie Jürgen Krahl, Axel Munack und Helmut Tschöke im Buchkapitel Alternative Dieselkraftstoffe auf Seite 150 beschreiben.

Aus den PAN-Fasern, die mit Parabol-Sonnenspiegeln erzeugter Energie Kohledioxid-neutral zu Kohlefasern verkohlt werden, lassen sich leichte und hochfeste Werkstoffe herstellen. Da sich die Kohlefasern nicht von herkömmlichen Fasern unterscheiden, können sie bei bereits bestehenden Verfahren eingesetzt werden. Ein Einsatzfeld ist dabei die Bauindustrie. Dort können Kohlefasern Baustahl ersetzen. Die Wissenschaftler führen an, dass sich dank der hohen Festigkeit der Fasern Träger aus Kohlefaser verstärktem Granit herstellen lassen, die zwar die Tragfähigkeit von Stahl besitzen, aber so leicht wie Aluminium sind.

Auch für das Ende des Lebenszyklus haben die Wissenschaftler eine Idee. Die Kohlefasern sollen in leere Kohleflöze eingelagert und somit dauerhaft der Atmosphäre entzogen werden.

Flankierende Untersuchungen sind vielversprechend

Prof. Dr.-Ing. Uwe Arnold und Dipl.-Ing. Kolja Kruse untersuchten die Wirtschaftlichkeit des Prozesses, die technischen Anwendungsmöglichkeiten und die Umweltbilanz. Das Fazit der Wissenschaftler ist positiv. Der gesamte Prozess mit der abschließenden Einlagerung der Fasern sei der Abtrennung und Speicherung von Kohlendioxid, dem so genannten Carbon Capture and Storage eindeutig überlegen.

Nach Aussage von Professor Brück soll die Technologie nun in Großanlagen weiterentwickelt werden. Dabei seien Anlagen in Südeuropa und Nordafrika denkbar. Dort besteht nach Aussage von Brück kein Konflikt zu landwirtschaftlich genutzten Flächen, da es insbesondere in Nordafrika genügend nicht von der Landwirtschaft nutzbare Flächen gibt.

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Die Hintergründe zu diesem Inhalt

2018 | OriginalPaper | Buchkapitel

Alternative Dieselkraftstoffe

Quelle:
Handbuch Dieselmotoren

2015 | OriginalPaper | Buchkapitel

CCS-Prozesskette

Quelle:
CO2: Abtrennung, Speicherung, Nutzung

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