Mikroalgen als Rohstoff der Zukunft?
Europa befindet sich im Wandel von einer verschwenderischen Wirtschaft auf Basis von fossilen Brennstoffen zu einer nachhaltigeren, zirkulären Wirtschaft. Um diesen Übergang konsequent weiterzuverfolgen, werden tragfähige kostengünstige Alternativen für fossilbasierte Produkte benötigt. Eine mögliche Option könnten Mikroalgen sein, die für die Verwendung als vielversprechende erneuerbare Rohstoffe für Chemikalien und Kunststoffe untersucht werden. "Ein wesentlicher Vorteil von Mikroalgen ist, dass sie auf nicht-ackerbaulichen Flächen angebaut werden können und wertvolle Verbindungen für die chemische Industrie liefern", erklärt SPLASH-Projektkoordinator Dr. Lolke Sijtsma von Wageningen Food & Biobased Research in den Niederlanden. "Wenn Mikroalgen im industriellen Maßstab nachhaltig angebaut werden könnten, würde dies dabei helfen, unsere Abhängigkeit von fossilen Rohstoffen zu verringern, und zu Klimaschutzbemühungen und zur Schonung von Landressourcen beitragen." Algen verstehen Das von der EU finanzierte Projekt SPLASH machte maßgebliche Fortschritte bei dieser Suche, indem es demonstrierte, dass Kohlenwasserstoffe und Polysaccharide aus den Mikroalgenarten Botryococcus braunii extrahiert und in erneuerbare Polymere umgewandelt werden können. Indem es sich auf die Herstellung von hochwertigen Molekülen konzentrierte, stellt das Projekt einen wichtigen Schritt in Richtung eines ökonomisch und ökologisch nachhaltigen Marktes für mikroalgenbasierte Produkte dar. "Zuerst wollten wir auf einer fundamentalen Ebene verstehen, wie diese Algen Kohlenwasserstoffe und Zucker produzieren", erklärt Sijtsma. "Darauf aufbauend konnten wir eine Art metabolische Karte erstellen. Wenn Sie eine große Stadt wie Amsterdam besuchen und von A nach B kommen wollen, dann bieten sich Ihnen eine Reihe von Möglichkeiten. Deshalb haben wir eine Karte entwickelt, die den Wissenschaftlern zeigt, wie sie bei der Entwicklung von Molekülen vorgehen können, indem sie die verschiedenen genetischen Wege abbilden." Der Algenanbau und die Produktbildung wurden im kleinen Maßstab optimiert, bevor dieser Vorgang dann im Pilotmaßstab demonstriert wurde. Aus ausgewählten Stämmen wurden erfolgreich Kohlenwasserstoffe und Kohlenhydrate extrahiert und in lebensfähige Produkte umgewandelt. Außerdem wurden Nachhaltigkeitsbewertungen und Marktanalysen durchgeführt, um einen Weg zur eventuellen Kommerzialisierung zu identifizieren. Vorteile entlang der gesamten Lieferkette Die gesamte Lieferkette – von den Anbaubetrieben über die industriellen Hersteller bis hin zu den Endverbrauchern – war an diesem Projekt beteiligt und wird letztlich davon profitieren. "Unsere Erkenntnisse bieten den Industriepartnern eine hervorragende Möglichkeit, weitere Pilotversuche ihrer Technologien durchzuführen, um zuverlässigere industrielle Lösungen zu erreichen und die Produktion auszuweiten", sagt Sijtsma. "Gleichzeitig haben Endverbraucher wie Chemieunternehmen ein besseres Verständnis dafür, wie sie biologische Rohstoffe für Produkte nutzen können, und erhalten auch ein klareres Bild von den Herausforderungen. Existierende Chemikalien sind relativ billig, so dass die Produktion und der Anbau von Produkten auf Mikroalgenbasis preiswerter werden müssen." Sijtsma merkt an, dass es kurzfristig bessere Chancen im Sektor für spezialisierte Produkte geben könnte, da diese einen höheren Entwicklungswert aufweisen und kleinere Rohstoffmengen erfordern. "Interessante Entdeckungen haben wir bei der Extraktion von Lipidkomponenten gemacht, die in Kosmetika und anderen hochwertigen Produkten eingesetzt werden könnten. Leider können wir nicht versprechen, dass wir in einem Jahr damit auf den Markt gehen können. Vorerst muss noch viel geforscht werden." Dennoch stellt das SPLASH-Projekt einen Schritt in die richtige Richtung dar und ist eine notwendige Investition in die künftige Kreislaufwirtschaft Europas. "Dank der Arbeit dieses Projektes werden wir bald über hochqualifizierte Fachkräfte mit Kompetenz in der Kultivierung, Verarbeitung und chemischen Umwandlung von Mikroalgen verfügen können", bemerkt Sijtsma. "Das wird dazu beitragen, Biokunststoffe aus Mikroalgen Realität werden zu lassen."
Schlüsselbegriffe
SPLASH, Rohstoffe, Mikroalgen, Lipide, Kosmetika, Chemikalien, Kohlenwasserstoffe, Chemikalien, fossile Brennstoffe
