Mikroorganismen produzieren Biosprit durch Sonnenlicht

Das in Cambridge, Massachusetts, ansässige Unternehmen Joule Biotechnologies behauptet, dass mit diesem Verfahren pro Acre (entspricht etwa 4046 Quadratmetern) ein jährlicher Ertrag von 20'000 Gallonen (ca. 75'700 Liter) an Biotreibstoff erzeugt werden kann.

Sollte sich diese Menge als realistisch erweisen - bislang wurden nur Versuche im Labor durchgeführt - könnte dies weitreichende Folgen für die Treibstoffindustrie haben. Fossile Brennstoffe wie Kohle, Erdgas oder Erdöl könnten von Biokraftstoffen abgelöst werden und zum neuen Standard im Transportwesen werden.

Treibstoff durch Photosynthese

Im Detail funktioniert das Verfahren von Joule Biotechnologies so, dass zunächst genetisch veränderte Mikroorganismen in speziell dafür angefertigten Photobioreaktoren angepflanzt werden und danach mit Kohlenstoffdioxid und Wasser «gefüttert» werden. Die Organismen wandeln diese Stoffe, unter ausschliesslicher Verwendung von Sonnenenergie, mittels Photosynthese daraufhin direkt und fortlaufend in Treibstoff um.

Der fertige Biosprit wird von den Organismen ausgeschieden und kann mithilfe herkömmlicher chemischer Separationsverfahren abgeschöpft werden - anders als etwa bei Algen, bei denen das gewonnene Öl noch zusätzlich raffiniert werden muss, um zu Biotreibstoff zu werden.

Pilotanlage

Joule erwartet sich durch diese Innovation bahnbrechende Konsequenzen. «Wir sind das erste Unternehmen, das eine wirkliche Lösung zur Frage der Energieunabhängigkeit anbieten kann - und das relativ bald», sagt Bill Sims, CEO und Präsident von Joule Biotechnologies.

Das Unternehmen plant für nächstes Jahr den Bau einer Pilotanlage im Südwesten der USA und erhofft sich, bis Ende 2010 mit der kommerziellen Produktion von Bioethanol beginnen zu können. Die Produktion von Kohlenwasserstoff-basierten Treibstoffen soll schliesslich 2011 in grossem Umfang über die Bühne gehen. Bislang habe man weniger als 50 Mio. Dollar in die neue Technologie investiert, so Sims. Die Suche nach weiteren Investoren sei aber bereits angelaufen, hört man aus dem Unternehmensumfeld.

Produktion von Biosprit bisher zu aufwändig

Bislang wurden Biokraftstoffe vorwiegend aus Getreide hergestellt. Für die Erzeugung sind jedoch erhebliche Mengen an Ackerland, Wasser und Energie nötig, was als Hauptgrund angeführt wird, warum sich die alternativen Kraftstoffe bislang nicht durchsetzen konnten.

Hält das neue Verfahren von Joule jedoch was es verspricht, könnte die gesamte Kraftstoffnachfrage der USA - täglich werden laut American Institute of Petroleum (API) etwa 19 Mio. Barrel allein an Erdölerzeugnissen ausgeliefert - mit einer Produktionsfläche, die lediglich in etwa die Grösse von Bayern hat, abgedeckt werden.

Experten skeptisch

Ob Joule tatsächlich den Durchbruch schafft und irgendwann wirtschaftlich produzieren kann, beäugen viele Experten mit Skepsis. Mittlerweile gibt es einige Biotechnologie-Firmen, die treibstoffproduzierende Organismen züchten, so etwa Synthetic Genomics oder Algenol. Anderen Unternehmen, die ähnliche Verfahren initiiert hatten, wie etwa Green Fuel, wurden wiederum die hohen Kosten der Bioreaktoren zum Verhängnis.

Eine weitere Herausforderung ist zudem, die fortlaufende Treibstoffproduktion der Mikroorganismen auf einem stabilen Niveau zu halten. David Berry, einer der Gründer und Vorstandsmitglied von Joule, sagt, dass man die Reaktion der Mikroorganismen auf Hitze sorgfältig überwachen werde und dafür die Bioreaktoren mit hitzeregelnden Sensoren ausgestattet hätte.

(fest/pte)