{"id":167724,"date":"2025-09-16T07:35:00","date_gmt":"2025-09-16T05:35:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=167724"},"modified":"2025-09-10T13:51:26","modified_gmt":"2025-09-10T11:51:26","slug":"konnen-lebensmittelabfalle-wie-speiseeis-durch-elektrofermentation-in-wertvolle-chemikalien-umgewandelt-werden","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/konnen-lebensmittelabfalle-wie-speiseeis-durch-elektrofermentation-in-wertvolle-chemikalien-umgewandelt-werden\/","title":{"rendered":"K\u00f6nnen Lebensmittelabf\u00e4lle wie Speiseeis durch Elektrofermentation in wertvolle Chemikalien umgewandelt werden?"},"content":{"rendered":"\n\n\n

Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass die Fermentierung von industriellen Lebensmittelabf\u00e4llen durch einen elektrischen Impuls beschleunigt wird und die Ausbeute an\u00a0Plattformchemikalien<\/a>, die wertvolle Bestandteile einer breiten Palette von Produkten sind, steigt.<\/p>\n\n\n

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F\u00fcr die Experimente wurden Abf\u00e4lle aus der Eiscreme- und Sauerrahmherstellung aufgrund ihres hohen Gehalts an organischen Stoffen ausgew\u00e4hlt (Symbolbild). AI generated Image<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Bei der Entwicklung des neuen Systems entdeckten die Forscher der Ohio State University auch, dass die Kombination von zwei Bakterienarten in der Elektrofermentationsmischung nicht nur zur Beschleunigung des Prozesses beitr\u00e4gt, sondern auch eine gezieltere chemische Produktion erm\u00f6glicht.<\/p>\n\n\n\n

In dieser Studie bestanden die Lebensmittelabf\u00e4lle aus Speiseeis und saurer Sahne – das Team hat die Arbeit jedoch durch Experimente mit Kaffeesatz und Seealgen erweitert.<\/p>\n\n\n\n

<\/a>Eine eventuelle Einf\u00fchrung der Technologie k\u00f6nnte viele Vorteile mit sich bringen: eine effiziente, nachhaltige und kosteng\u00fcnstige Produktion von Mehrzweckchemikalien unter Verwendung von Ausgangsmaterialien, die andernfalls verbrannt oder auf einer Deponie gelagert w\u00fcrden, was zu den Treibhausgasemissionen beitr\u00e4gt.<\/p>\n\n\n\n

“Wir schaffen eine Industrie aus den Abf\u00e4llen einer anderen Industrie”, sagte die Erstautorin Beenish Saba, eine Forscherin im Bereich Lebensmittel-, Agrar- und Biotechnologie an der Ohio State University.<\/p>\n\n\n\n

“Wir nutzen Abf\u00e4lle, die von Unternehmen auf eine Deponie gebracht werden m\u00fcssen, wo sie Methangas produzieren. Wir schlagen vor, dass die Industrie einen einfachen Bioreaktor aufstellen kann, in dem sie andere wichtige Nebenprodukte erzeugen kann.<\/p>\n\n\n\n

Die Studie wurde k\u00fcrzlich im\u00a0Journal of Environmental Chemical Engineering<\/a><\/em>\u00a0ver\u00f6ffentlicht.<\/p>\n\n\n\n

Die Arbeit st\u00fctzt sich auf fr\u00fchere Forschungsarbeiten von Saba und Katrina Cornish, emeritierte Professorin f\u00fcr Gartenbau und Pflanzenbau sowie Lebensmittel-, Agrar- und Bioingenieurwesen an der Ohio State University und Mitautorin der aktuellen Studie, zur Abfallverwertung.<\/p>\n\n\n\n

Im Rahmen der Aufwertung wurden die physikalischen und chemischen Eigenschaften von 46 Lebensmittelabfallproben analysiert, um gute Kandidaten f\u00fcr die Umwandlung in Chemikalien und Biogase durch eine Reihe von Prozessen – einschlie\u00dflich Fermentation – zu ermitteln.<\/p>\n\n\n\n

In der neuen Studie verglichen Saba und Kollegen den Ertrag und die Dauer der konventionellen Fermentation mit der Elektrofermentation. Bei den herk\u00f6mmlichen Verfahren werden Lebensmittelabf\u00e4lle und Bakterien in eine Flasche gegeben, der N\u00e4hrstoffgehalt angepasst und die Materialien bei 98,6 Grad Celsius bebr\u00fctet. Die Elektrofermentation wird bei Raumtemperatur in einem Bioreaktor durchgef\u00fchrt, der mit einer Elektrode ausgestattet ist, die mit einer minimalen externen Spannung betrieben wird.<\/p>\n\n\n\n

“Bei der herk\u00f6mmlichen Fermentation wachsen die Bakterien fr\u00f6hlich vor sich hin und produzieren einige L\u00f6sungsmittel und Gase”, so Saba. “Im zweiten Schritt gaben wir ihnen ein wenig prickelnden Strom, so dass die Bakterien eine kleine Irritation versp\u00fcrten, und der Stoffwechsel war schnell. Sie wuchsen und fra\u00dfen fr\u00f6hlich, und sie produzierten mehr Nebenprodukte – was bedeutet, dass wir den Ertrag steigern k\u00f6nnen.”<\/p>\n\n\n\n

Die Entwicklung dieses neuen mikrobiellen elektrochemischen Systems hatte noch einen weiteren Vorteil: die Produktion von Wasserstoffgas.<\/p>\n\n\n\n

Die Experimente zeigten, dass die Kombination zweier Bakterienarten aus der Clostridium-Familie<\/em> zur Wasserstoffgasproduktion beitrug und gleichzeitig die G\u00e4rungsabf\u00e4lle reduzierte – es ist bekannt, dass die \u00fcblicherweise verwendete Art C. bijerinckii<\/em> Kohlendioxid erzeugt, w\u00e4hrend sie Lebensmittelabf\u00e4lle in Alkohole umwandelt, aber es stellte sich heraus, dass eine andere Art, C. carboxidivorans<\/em>, dieses CO2 verbraucht.<\/p>\n\n\n\n

“Das bedeutet, dass das Abfallprodukt des einen Bakteriums von dem anderen verwertet wird”, so Saba. “Es war m\u00f6glich, dass es eine antagonistische Beziehung gab, aber wir haben getestet, ob sie zusammen wachsen und haben festgestellt, dass es eine synergistische Beziehung zwischen diesen beiden Bakterien gibt, die gut funktioniert.”<\/p>\n\n\n\n

Neben dem CO2-Verbrauch produziert C. carboxidivorans<\/em> auch Wasserstoffgas und L\u00f6sungsmittel.<\/p>\n\n\n\n

“Das Kohlendioxid ist immer noch da, aber der gr\u00f6\u00dfte Teil davon wird verbraucht, und wir erhalten Wasserstoffgas – ein zus\u00e4tzliches Produkt. Wir haben jetzt zwei wertvolle Produkte und ein Abfallprodukt”, sagte sie.<\/p>\n\n\n\n

Die Arbeit geht einher mit einer verst\u00e4rkten Konzentration auf die Verwendung von Lebensmittelabf\u00e4llen und landwirtschaftlichen R\u00fcckst\u00e4nden zur Herstellung biobasierter Produkte, so Saba.<\/p>\n\n\n\n

“Wir arbeiten daran, den Ertrag, die Kosteneffizienz und die Skalierbarkeit zu verbessern”, sagte sie. “Die Regierung bittet um Arbeit in diesem Bereich, und die Industrie ist daran interessiert, aus Abf\u00e4llen einen Nutzen zu ziehen und nicht f\u00fcr deren Entsorgung zu bezahlen.<\/p>\n\n\n\n

“So viele landwirtschaftliche oder biologische Materialien werden einfach weggeworfen. Es ist viel besser, sie zu verwerten und wertvolle Produkte herzustellen.”<\/p>\n\n\n\n

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