{"id":38620,"date":"2016-11-08T07:29:40","date_gmt":"2016-11-08T06:29:40","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=38620"},"modified":"2021-09-09T21:39:53","modified_gmt":"2021-09-09T19:39:53","slug":"mikroben-fertigen-bioplastik-aus-rauchgas-und-strom","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/mikroben-fertigen-bioplastik-aus-rauchgas-und-strom\/","title":{"rendered":"Mikroben fertigen Bioplastik aus Rauchgas und Strom"},"content":{"rendered":"

Ein ressourcenschonendes und kosteng\u00fcnstiges Verfahren zur Herstellung von Bioplastik entwickeln Forscher am Karlsruher Institut f\u00fcr Technologie (KIT): In dem vom Bundesforschungsministerium gef\u00f6rderten Projekt \u201eBioElectroPlast\u201c setzen sie Mikroorganismen ein, die aus Rauchgas, Luft sowie Strom aus erneuerbaren Quellen das Polymer Polyhydroxybutters\u00e4ure produzieren. Der so optimierte Prozess der mikrobiellen Elektrosynthese er\u00f6ffnet f\u00fcr die Zukunft weitere Perspektiven, etwa zur Herstellung von Biokraftstoffen oder zur Speicherung von Strom aus regenerativen Quellen in Form chemischer Produkte.<\/strong><\/p>\n

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Der Biologe Johannes Eberhard Reiner vom KIT mit den Reaktoren zur mikrobiellen Elektrosynthese. (Foto: Constanze Zacharias)<\/figcaption><\/figure>\n

Mit dem Wunsch der Verbraucher nach nachhaltigen Erzeugnissen w\u00e4chst auch die Nachfrage nach Bioplastik, beispielsweise f\u00fcr Einwegbecher, Verpackungen oder Abfallbeutel. Das am Institut f\u00fcr Angewandte Biowissenschaften (IAB) des KIT, Abteilung Angewandte Biologie unter Leitung von Professor Johannes Gescher, koordinierte Projekt \u201eBioElectroPlast\u201c zielt auf ein Verfahren zur Herstellung von Bioplastik, das Ressourcen schont und Kosten spart. Dar\u00fcber hinaus ist \u201eBioElectroPlast\u201c darauf ausgerichtet, das Treibhausgas Kohlendioxid (CO2<\/sub>) als g\u00fcnstigen, \u00fcberall verf\u00fcgbaren Rohstoff in die Wertsch\u00f6pfungskette einzubauen sowie erneuerbare Energien einzukoppeln.<\/p>\n

Die Wissenschaftler bauen dabei auf eine relativ neue Technologie \u2013 die mikrobielle Elektrosynthese: Vor rund sechs Jahren beschrieben Forscher in den USA erstmals, wie bestimmte Mikroorganismen auf einer Kathode wachsen, dabei CO2<\/sub> fixieren und die Kathode als alleinige Energie- und Elektronenquelle nutzen. Ein chemischer Prozess dagegen verlangt hohe Dr\u00fccke und Temperaturen, das hei\u00dft einen hohen Energieeinsatz, sowie teure Katalysatoren. Bisher wurden mit der mikrobiellen Elektrosynthese meist Acetate \u2013 Salze der Essigs\u00e4ure \u2013 produziert. \u201eWir haben den Prozess dahingehend optimiert, dass wir den Mikroorganismen mehr Energie zur Verf\u00fcgung stellen, sodass sie komplexere Molek\u00fcle \u2013 zum Beispiel Polymere \u2013 produzieren k\u00f6nnen\u201c, erkl\u00e4rt Johannes Eberhard Reiner vom IAB des KIT. \u201eDazu mischen wir das CO2<\/sub> mit Luft. Die Mikroorganismen k\u00f6nnen dann den Sauerstoff als Elektronenakzeptor nutzen. Das ist dem menschlichen Atmungsprozess recht \u00e4hnlich, bei dem der Sauerstoff ebenfalls als Empf\u00e4nger von Elektronen dient. Bei uns Menschen kommen die Elektronen nat\u00fcrlich nicht von einer Kathode, sondern werden durch die Verstoffwechselung der aufgenommenen Nahrung in den Zellen freigesetzt und dort dann zur Energiegewinnung auf Sauerstoff \u00fcbertragen.\u201c<\/p>\n

Die Forscher setzen einen neu isolierten Mikroorganismus, der sich st\u00e4ndig selbst regeneriert, als Biokatalysator ein und greifen auf Rauchgas als CO2<\/sub>-Quelle zur\u00fcck. Damit erreichen sie nicht nur eine Reduktion des Treibhausgases CO2<\/sub>, sondern schonen auch andere Quellen f\u00fcr organischen Kohlenstoff, die \u00fcblicherweise als biotechnologische Substrate dienen, wie landwirtschaftliche Produkte. Dies vermeidet eine Konkurrenz zur Nahrungs- und Futtermittelherstellung. Die f\u00fcr den \u201eBioElectroPlast\u201c-Prozess erforderliche elektrische Energie beziehen die Wissenschaftler aus regenerativen Quellen.<\/p>\n

Das Bundesministerium f\u00fcr Bildung und Forschung (BMBF) f\u00f6rdert das Projekt \u201eBioElectroPlast\u201c im Rahmen seiner Initiative \u201eCO2Plus \u2013 Stoffliche Nutzung von CO2<\/sub> zur Verbreiterung der Rohstoffbasis\u201c. \u201eBioElectroPlast\u201c startete im September dieses Jahres und ist auf drei Jahre angelegt. Partner sind neben dem IAB der Lehrstuhl f\u00fcr Wasserchemie und Wassertechnologie von Professor Harald Horn am Engler-Bunte-Institut (EBI) und die Gruppe Bioprozesstechnik und Biosysteme unter Leitung von Professor Andreas D\u00f6tsch am Institut f\u00fcr Funktionelle Grenzfl\u00e4chen (IFG) des KIT sowie die Universit\u00e4t Freiburg und die EnBW AG. Die EnBW engagiert sich in diesem Projekt, um so den CO2<\/sub>-Aussto\u00df bei der Br\u00fcckentechnologie Kohleverbrennung weiter zu reduzieren. Die Forscher werden ihre Reaktoren direkt im Kohlekraftwerk der EnBW am Rheinhafen Karlsruhe testen und dabei die Abgase des Kraftwerks nutzen.<\/p>\n

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\u00dcber das Karlsruher Institut f\u00fcr Technologie<\/h3>\n

Das Karlsruher Institut f\u00fcr Technologie (KIT) verbindet seine drei Kernaufgaben Forschung, Lehre und Innovation zu einer Mission. Mit rund 9.300 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern sowie 25.000 Studierenden ist das KIT eine der gro\u00dfen natur- und ingenieurwissenschaftlichen Forschungs- und Lehreinrichtungen Europas.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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