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09.10.2019

Trendthema Elektro-Biotechnologie

Mit grünem Strom den Stoffwechsel von Mikroben antreiben und Substanzen herstellen: Ein neues Positionspapier der Fachgesellschaft Dechema beleuchtet mikrobielle Elektrosynthesen.

Geobacter Biofilm
Ein Biofilm von Elektro-Bakterien der Gattung Geobacter: Mikroben wie diese stehen im Mittelpunkt der Elektro-Biotechnologie.
Quelle: 
Falk Harnisch/ UFZ

Neben der Kreislaufwirtschaft ist die Bioökonomie der wichtigste Ansatz, um nachhaltig und klimaverträglich zu wirtschaften. Der nötige Strom muss dazu notwendigerweise aus erneuerbaren Energiequellen stammen. Die DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V. hat jetzt in einem Positionspapier untersucht, wie sich erneuerbare Energien und die Biotechnologie im Sinne der Bioökonomie kombinieren lassen. Im Fokus steht dabei die Bioelektrosynthese.

Das Beste aus zwei Welten

Bei der Bioelektrosynthese stellt Strom die notwendige Energie für enzymatische oder mikrobielle Produktionsprozesse zur Verfügung. So kommt das Beste aus zwei Welten zusammen: die biotechnologische Möglichkeit, auch komplexe Moleküle spezifisch und in hoher Reinheit herzustellen, und die hohe Energieeffizienz elektrochemischer Verfahren. Nicht zuletzt könne die Bioelektrosynthese dazu beitragen, Stromspitzen der regenerativen Stromerzeugung abzupuffern und CO2 als Rohstoff zu nutzen.

Ziel ist die Elektrobioraffinerie

Auch den Stand der Forschung hat die DECHEMA in ihrem Positionspapier beleuchtet. Forschungsbedarf identifizieren die Autoren unter anderem beim Verständnis des Elektronentransfers, der Entwicklung geeigneter elektro-enzymatischer oder -mikrobieller Systeme und dem Reaktordesign. Als großen Ziel beschreibt das Positionspapier die Elektrobioraffinerie.

Wettbewerbsfähigkeit und Nachhaltigkeit kombinieren

Als Bereich, in dem Deutschland besonders gut aufgestellt ist, nennt die DECHEMA mikrobielle Brennstoffzellen. Damit sei der Grundstein vorhanden, „um Innovationsführer in der Bioelektrosynthese zu werden“. Die resultierenden Technologien seien für internationale Märkte interessant und sichern einerseits die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen chemischen Industrie und leisten gleichzeitig einen wesentlichen Beitrag zu Nachhaltigkeit und Klimaschutz.

bl

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