Protein aus CO2 und Strom

Welthunger lindern?

In einer gemeinsamen Studie der TU im finnischen Lappeenranta (LUT) und des Technischen Forschungszentrums (VTT) wurde jetzt vorgestellt, wie man unter Verwendung von Strom und Kohlendioxid Einzelzellprotein produzieren kann – so eine Medienmitteilung vom 19.07.2017. Es kann für die Verwendung als Lebensmittel oder Tierfutter weiterentwickelt werden. Die Methode befreit die Nahrungsmittelproduktion von Umweltauflagen. Das Protein kann überall produziert werden, wo es benötigt wird und Erneuerbare Energien zur Verfügung stehen.

“In der Praxis sind alle Rohstoffe aus der Luft verfügbar. In Zukunft kann die Technik zum Beispiel in Wüsten und Bereiche mit Hungersnöten transportiert werden. Eine mögliche Alternative ist ein Heimreaktor, eine Art Hausgerät, die Verbraucher können das benötigte Protein dann selbst produzieren “, erklärt Juha-Pekka Pitkänen, Forschungsleiter bei VTT. Zusammen mit Nahrung produzieren die Forscher das Protein, das als Tierfutterersatz verwendet werden soll. Dadurch werden Landflächen für andere Zwecke wie Forstwirtschaft frei.

“Im Vergleich zur traditionellen Landwirtschaft braucht die derzeit in der Entwicklung befindliche Produktionsmethode keinen Standort mit üblichen Voraussetzungen für die Landwirtschaft, wie richtige Temperatur, Feuchtigkeit oder einen bestimmten Bodentyp, so dass wir ein vollständig automatisiertes Verfahren zur Herstellung des Tierfutters in einer auf dem Hof gebauten Schiffsbehälteranlage verwenden können. Die Methode erfordert keine Schädlingsbekämpfungsstoffe, weil nur die nötige Menge an Dünger-ähnlichen Nährstoffen im geschlossenen Prozess verwendet wird, so dass jegliche Umweltauswirkungen wie Einleitungen in Abwasser-Systeme oder die Bildung von mächtigen Treibhausgasen vermieden werden können”, sagt Professor Jero Ahola von der LUT.

Zehnfache Energieeffizienz

Nach Schätzungen der Forscher kann der Prozess Strom fast 10mal so energieeffizient wie die gewöhnliche Photosynthese herstellen, die für den Anbau von Soja und anderen Produkten verwendet wird. Damit das Produkt wettbewerbsfähig ist, muss der Produktionsprozess noch effizienter werden. Derzeit dauert die Produktion von einem Gramm Protein etwa zwei Wochen, mit Laborgeräten,  etwa von der Größe von Kaffeetassen.

Der nächste Schritt, den die Forscher anstreben, ist der Beginn der Pilotproduktion. Im Pilotstadium würde das Material in Mengen produziert, die für die Entwicklung und Prüfung von Futter- und Nahrungsmittelprodukten ausreichen. Dies würde auch eine Kommerzialisierung ermöglichen.

“Wir konzentrieren uns derzeit auf die Entwicklung der Technologie: Reaktorkonzepte, Effizienzsteigerung und Steuerung des Prozesses. Diese beinhaltet die Anpassung und Modellierung erneuerbarer Energien, damit die Mikroben so gut wie möglich wachsen können. Wir wollen das Konzept in ein Massenprodukt entwickeln, mit einem Preis, der fällt, wenn die Technik immer weiter verbreitet wird. Der Zeitplan für die Kommerzialisierung hängt von der Wirtschaft ab “, sagt Ahola.

50% Protein

“Auf lange Sicht soll Protein, das mit Elektrizität erzeugt wird, zum Kochen und in industriellen Produkten eingesetzt werden, wie es ist. Die Mischung ist sehr nahrhaft, mit mehr als 50 Prozent Protein und 25 Prozent Kohlenhydraten, der Rest sind Fette und Nukleinsäuren. Die Konsistenz des Endprodukts kann durch Veränderung der bei der Produktion verwendeten Organismen angepasst werden “, erklärt Pitkänen.

Die Studie ist Teil des umfangreichen Neo-Carbon Energy Forschungsprojekts, das gemeinsam von der LUT und VTT durchgeführt wird. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines vollständig erneuerbaren und emissionsfreien Energiesystems. Die Food of Electricity Studie wird von der Akademie von Finnland finanziert und läuft für vier Jahre.

->Quellen: