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CO2 als Delikatesse Bakterien und Solarstrom verwandeln CO2 in nützliche Chemikalien

Quelle: BAM 1 min Lesedauer

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Bundesanstalt für Material- forschung und -prüfung (BAM)
FAULHABER Austria GmbH
Schneider Electric GmbH
WFL Millturn Technologies GmbH & Co. KG

Mit Bakterien und Solarstrom könnte man industrielle Treibhausgasemissionen in andere Substanzen umwandeln, bevor diese in die Atmosphäre gelangen.

Was im Kleinen klappt, funktioniert auch im größeren Stil! Denn Forscher der BAM haben ein auf Kohlenstoffkatalysatoren basiertes Konzept entwickelt, mit dem Bakterien und Solarstrom aus CO2 wichtige Alkohole oder Säuren machen können. Was das bringt, wird hier verraten ...(Bild: BAM)
Was im Kleinen klappt, funktioniert auch im größeren Stil! Denn Forscher der BAM haben ein auf Kohlenstoffkatalysatoren basiertes Konzept entwickelt, mit dem Bakterien und Solarstrom aus CO2 wichtige Alkohole oder Säuren machen können. Was das bringt, wird hier verraten ...
(Bild: BAM)

Die Reduzierung des Treibhausgases CO2 soll bekanntlich dafür entscheidend sein, die prognostizierten Folgen des Klimawandels zu begrenzen. In diesem Zusammenhang ist das Interesse an biokatalytischen Prozessen gewachsen, die entsprechende Emissionen binden und in nützliche Chemikalien umzuwandeln können, wie Forscher an der Bundesanstalt für Materialforschung (BAM) vor Kurzem in der Fachzeitschrift „ChemElectroChem“ publiziert haben. Dass sich Kohlendioxid mithilfe von Bakterien elektrochemisch aufwerten lässt, ist dem Prinzip nach bekannt, wie es weiter heißt. Dafür werden die Verfahren der Elektrolyse und der Fermentation kombiniert. Das CO wird erst zu CO (Kohlenmonoxid) reduziert und dann von Bakterien zu Essigsäure oder auch zu Ethanol oder Butandiol verstoffwechselt. Das sind also Säuren und Alkohole, die als Ausgangsstoffe für Spezialchemikalien dienen können.

Fermentation und Elektrolyse jetzt in einem Step möglich

Bisher jedoch erfolgen Elektrolyse und Fermentation in zwei getrennten Schritten. Denn die Katalysatoren der Elektrolysegeräte, die aus Gold, Silber oder Kupfer bestehen, widerstehen dem für die Fermentation benötigten Fluid nicht besonders gut. Auch vertragen sich Silber und Kupfer aufgrund ihrer antibakteriellen Wirkung nicht gut mit den nützlichen Mikroorganismen. Eine Studie der BAM zeigt nun aber, wie sich Elektrolyse und Fermentation in einem System miteinander kombinieren lassen. Dafür hat das verantwortliche Team neuartige Katalysatoren auf Kohlenstoffbasis entwickelt. Die Materialien gelten als biokompatibel – beeinträchtigen die Funktion der Bakterien also nicht – und sie sind auch deutlich günstiger als Gold, Silber oder Kupfer. Dass dieses Konzept aufgehen kann, wurde in standardisierten Bioreaktoren erfolgreich demonstriert, wie die Forscher betonen. Ein optimierter Prozess ließe sich also schnell in die industrielle Anwendung überführen. Diese Technologie ließe sich dezentral und in Kombination mit Ökostrom aus Solaranlagen dort einsetzen, wo bei Produktionsprozessen stetig Kohlendioxid produziert und bisher mangels Alternativen als Klimagas in die Atmosphäre freigesetzt wird.

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