Die Blackbox der Methanerzeugung öffnen
Seit dem Start im Jahr 2021 arbeitet das Team des EU-finanzierten Projekts MICRO4BIOGAS daran, die europäische Biogaserzeugung zu revolutionieren, um den Übergang der EU zu erneuerbaren Energien zu unterstützen. Dazu hat es sich auf die Entwicklung hocheffizienter mikrobieller Konsortien oder Gemeinschaften konzentriert, die natürlicherweise anaerobe Fermenter besiedeln (Mikroorganismen, die organische Stoffe abbauen). Die anaerobe Gärung spielt bei der Suche nach nachhaltigen Energielösungen eine wichtige Rolle. Bei diesem Verfahren wird mithilfe von verschiedenen organischen Abfällen als Ausgangsstoff Biogas synthetisiert, um Methan zu erzeugen, eine erneuerbare Energiequelle, die in flüssige Brennstoffe oder Strom umwandelbar ist. „Obwohl die EU mit einer Produktion von 2,28 Milliarden Kubikmetern im Jahr 2018 weltweit das meiste Biomethan erzeugt, gibt es aus technischer Sicht noch viele Unbekannte“, heißt es in einer Pressemitteilung auf der Website „Innovation News Network“, die auf einem Gespräch mit Prof. Manuel Porcar, dem Koordinator des Projekts MICRO4BIOGAS an der Universität Valencia, Spanien, basiert. „Die zugrunde liegenden mikrobiellen Prozesse, die die Methanerzeugung antreiben, sind nach wie vor undurchsichtig und werden als eine ‚Black Box‘ betrachtet, die einem hohen Maß an Variabilität ausgesetzt ist. Daher bietet dieser industrielle Prozess Verbesserungsmöglichkeiten bei der systematischen Optimierung von Ausbeute, Qualität, Geschwindigkeit und Robustheit.“
Ein Werkzeugkasten für Bioaugmentation
An dieser Stelle kommt MICRO4BIOGAS ins Spiel. Mithilfe der Kombination von mikrobiellen Konsortien, die auf Stämmen basieren, die natürlicherweise in anaeroben Fermentern leben, und synthetischen mikrobiellen Konsortien mit optimierten Fähigkeiten strebt das Projektteam danach, „die Grundlage für einen nutzungsfreundlichen Werkzeugkasten zur Bioaugmentation der Biogaserzeugung zu entwickeln“. Mit anderen Worten: Letztlich besteht das Ziel darin, das Know-how zu erlangen, das die Wissenschaft benötigt, um die wichtigsten mikrobiellen Akteure vollständig zu kontrollieren und bei Bedarf mit ausgewählten Stämmen zu beimpfen. Auf der Grundlage von mikrobiellen Konsortien, die entsprechend ihrer Effizienz, Schnelligkeit und Robustheit ausgewählt wurden, wird es die MICRO4BIOGAS-Bioaugmentationsstrategie den Forschenden ermöglichen, biotechnologische Produkte zu entwickeln, die den Ertrag und die Qualität des erzeugten Biogases erhöhen. „Dieser ganzheitliche Ansatz trägt direkt zur europäischen Landschaft der erneuerbaren Energien bei, fördert die Grundsätze der Kreislaufwirtschaft durch die Verwertung von Abfällen und propagiert die wirtschaftlichen und ökologischen Vorteile von Biogasanlagen. Das Projektteam erwartet, dass sowohl bei den Verantwortlichen der Politik als auch bei den Interessengruppen eine positive, tiefgreifende Wirkung entfaltet wird, die zum dringend benötigten Wachstum im Sektor dieses erneuerbaren Brennstoffs beiträgt.“ Zu den Errungenschaften des MICRO4BIOGAS-Teams im vergangenen Jahr gehört die Entdeckung einer neuen Bakterienordnung, der Darwinibacteriales, die das Potenzial zur Verbesserung der Biogaserzeugung aufweist. Die Studie wurde auf „bioRxiv“ veröffentlicht. Außerdem hat das Projektteam einen Podcast an den Start gebracht, um sein Wissen zu verbreiten. Unter dem Titel „Fuelled by Microbes“ (Mikroben im Tank) wird in dem Podcast der Rolle, die Biogas in der grünen Energiewende spielt, sowie seinen Vor- und Nachteilen und Zukunftsaussichten nachgegangen. Im Rahmen von MICRO4BIOGAS (Natural and Synthetic Microbial Communities for Sustainable Production of Optimised Biogas) werden die Ziele der EU-Bioökonomie-Strategie und des europäischen Grünen Deals unterstützt. Das Projekt trägt außerdem zu den Zielen für nachhaltige Entwicklung der Vereinten Nationen bei, die darin bestehen, den Zugang zu sauberer und bezahlbarer Energie zu gewährleisten und den Klimawandel und seine Auswirkungen zu bekämpfen. Das Projekt endet im Mai 2025. Weitere Informationen: MICRO4BIOGAS-Projektwebsite
Schlüsselbegriffe
MICRO4BIOGAS, Biogas, anaerobe Gärung, Methan, mikrobielles Konsortium, erneuerbare Energie
