SNF Sinergia Liquid production

Die Produktion von Biodiesel aus Mikroalgen lohnt sich bisher durch die geringe Produktivität nicht. Dem soll mit innovativen Anwendungen aus Biotechnologie, Molekularbiologie und Materialwissenschaften Abhilfe geschafft werden.

Fiche signalétique

Situation

Biotreibstoffe der ersten Generation sind problematisch, da die genutzte Anbaufläche nicht zur Nahrungsmittelproduktion zur Verfügung steht oder erst urbar gemacht werden muss. Mikroalgen wie Chlamydomonas reinhardtii können in beleuchteten Bioreaktoren kultiviert werden und bilden unter gewissen Umweltbedingungen Neutralfette (Triacylglyceride), welche zum Einsatz als Biodiesel geeignet sind. Die Kultur der Mikroalgen in flüssiger Suspensionskultur (wie in der Biotechnologie üblich) bringt jedoch so geringe Ausbeuten, dass der Prozess bis anhin unwirtschaftlich ist. Eine Steigerung der Produktion kann durch die Umsetzung organischer Kohlenstoffquellen (Kohlenhydrate oder organische Säuren) erreicht werden, welche jedoch durch ihre Produktion bereits eine ungünstige Energiebilanz aufweisen. Bisher ungenutzt ist das Potenzial von Lignozellulose als Kohlenstoffquelle in der Algenkultur. Um dieses zu erschliessen, muss die Lignozellulose durch einen integrierten Prozess in eine für die Alge verwertbare Form aufgespalten werden. Eine energetische Effizienzsteigerung bei der Ernte der Lipide könnte durch eine räumliche Immobilisierung der Algen im Nährmedium erreicht werden (Biofilm). Zudem können im Biofilm unterschiedliche Wachstumsbedingungen als Gradient geschaffen werden, welche das Wachstum der Algen und die Anreicherung der Lipide in einem einzigen kontinuierlichen Prozess möglich machen. Dazu muss die Stoffwechselregulierung von fixierten Mikroalgen erforscht werden.