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pte20190612003 Umwelt/Energie, Produkte/Innovationen

Biofabriken verwandeln Klimagas in Treibstoff

Hybride verwerten CO2 und Stickstoff aus der Luft und machen industriellen Einsatz denkbar


Boulder (pte003/12.06.2019/06:10) - US-Forscher der University of Colorado http://cu.edu haben lebende Fabriken entwickelt, die CO2 aufnehmen und es in nützliche Produkte wie natürlich abbaubaren Kunststoff, Benzin oder Diesel umwandeln. Nanobiohybrid-Organismen, wie Forscher Prashant Nagpal von der University of Colorado http://cu.edu die winzigen Fabriken nennt, verarbeiten auch Stickstoff aus der Luft und wandeln ihn in den Chemierohstoff Ammonium um.

Indirektes Sonnenlicht reicht

Nagpals Team hat winzige Halbleiter, sogenannten Quantenpunkte, in den Kern von Mikroorganismen geschossen. Am Ziel angekommen, formieren sie sich gemeinsam mit den dort vorhandenen biologisch aktiven Substanzen zu Enzymen. Werden diese mit Licht einer bestimmen Wellenlänge aktiviert, verschlingen die Mikroorganismen CO2 beziehungsweise Stickstoff und wandeln diese Elemente in Wertstoffe um.

Mittlerweile hat das Team seine Biofabriken so weit verbessert, dass sie sich mit indirektem Sonnenlicht als Aktivator begnügen. Zur Produktion von Sprit ist keine externe Energiequelle nötig. Die Mikroorganismen befinden sich im Wasser. Die Wertstoffe, die sie produzieren, steigen an die Oberfläche, von der sie abgeschöpft werden können. Unterschiedliche Kombinationen von Quantenpunkten und Licht ergeben unterschiedliche Produkte. Dazu ist allerdings Kunstlicht nötig. Ist es grünlich, so verspeisen die Mikroorganismen Stickstoff und wandeln ihn in Ammonium um. Werden sie mit rotem Licht aktiviert, entsteht Kunststoff.

Mikroorganismen regenerierbar

Der Prozess hat gute Voraussetzungen, auch in größerem Maßstab zu funktionieren. Bei den Experimenten zeigte sich, dass sich die Mikroorganismen sogar regenerieren, also relativ selten ersetzt werden müssen, weil ihre Effektivität nachlässt. "Wir waren erstaunt, dass der Prozess so elegant funktioniert", sagt Nagpal. Er kann sich vorstellen, dass häusliche und industrielle Heizungssysteme per Pipeline mit einer Biofabrik verbunden werden, die CO2 transportiert. Das könnte dann dezentral in Wertstoffe umgewandelt werden.

(Ende)
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