Nachhaltiges Biogas in Europa mit Mikroalgen wachsen lassen
„Die aus PRODIGIO gewonnenen wissenschaftlichen Erkenntnisse werden nicht nur die Leistung von Bioreaktoren erhöhen, sondern auch die gesamte Produktionskette von der Mikroalge bis zum Biogas optimieren.“
Mikroalgen werden seit über 60 Jahren als vielversprechende Quelle für Biogasenergie angesehen. Die Weiterentwicklung dieser Technologie könnte dazu beitragen, die Energieabhängigkeit Europas von ausländischen Brennstoffen zu verringern und eine umweltfreundlichere Zukunft zu schaffen. Die Produktion von Mikroalgen in großem Maßstab gestaltet sich schwierig, da diese Systeme aus sehr unterschiedlichen mikrobiellen Gemeinschaften bestehen. Die anaerobe Vergärung ist ein natürlicher Prozess zum Abbau von Biomasse, an dem sich auch Mikrobengemeinschaften beteiligen. Beide Prozesse sind anfällig für Störungen. „Aus der Kombination der Mikroalgenproduktion mit der anaeroben Vergärung ergibt sich eine wirklich nachhaltige Quelle für erneuerbares Biogas für die Zukunft. Wie auch bei der Mikroalgenproduktion sind die Erträge der Biogasumwandlung allerdings alles andere als optimal“, erklärt Pedro Cermeño, leitender Forscher am Institut für Meereswissenschaften (ICM des Obersten Rats für wissenschaftliche Forschung (CSIC)) in Spanien, und Projektkoordinator von PRODIGIO. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts PRODIGIO plant ein Forschungskonsortium den Aufbau einer wissenschaftlichen Wissensbasis für die Entwicklung einer Technologie zur Vorhersage von Systemausfällen. Dies wird dazu beitragen, die Leistung sowohl der Mikroalgen-Biomasseproduktion als auch der Systeme zur Umwandlung von Biomasse in Biogas zu verbessern. „Die Vorhersage des Zusammenbruchs ökologischer Systeme spielt eine entscheidende Rolle für die rechtzeitige Umsetzung von Präventiv- und Abhilfemaßnahmen, um die Stabilität von Bioprozessen auf lange Sicht zu gewährleisten“, fügt Cermeño hinzu. „Die in PRODIGIO gewonnenen Erkenntnisse versetzen uns in die Lage, Frühwarnsignale zu entwickeln, die uns treffender vorhersagen lassen, wann sich Systeme einem Kipppunkt nähern.“ PRODIGIO besteht aus zwei Forschungslinien: Photobioreaktoren für die Herstellung von Mikroalgenbiomasse und anaerobe Reaktoren für die Umwandlung von Biomasse in Biogas. In den bisherigen Experimenten ist es gelungen, den Zusammenbruch von Mikroalgenkulturen und anaeroben Gemeinschaften herbeizuführen, was es dem Team ermöglicht, die dem Systemversagen zugrunde liegenden Mechanismen zu erforschen. „Die aus PRODIGIO gewonnenen wissenschaftlichen Erkenntnisse werden die Leistung von Bioreaktoren erhöhen, sowohl für die Herstellung von Mikroalgenbiomasse, als auch für die Umwandlung von Biomasse in Biogas“, erläutert Cermeño. „Es wird erwartet, dass dieses neue Wissen, sobald es in Technologie umgesetzt ist, die gesamte Produktionskette von der Mikroalge bis zum Biogas effizient in Richtung der theoretischen Maximalwirkung bewegen wird.“
Schlüsselbegriffe
Biomethan, Biogas, Erdgas, Nachhaltigkeit, erneuerbare Kraftstoffe, grüne Energiewende, REPowerEU, Forschung und Innovation, erneuerbare Technologien, Biomethantechnologien, Solarenergie