Chemie

Allianz für CO2-basierte Kosmetik

Kohlendioxid ist nicht nur ein Treibhausgas, das zur Erderwärmung beiträgt und den Klimawandel befeuert. Für Forschung und Industrie ist der CO2 längst eine wichtige Rohstoffquelle für neue Produkte geworden. So produziert Evonik seit Herbst vergangenen Jahres in der gemeinsam mit Siemens entwickelten Versuchsanlage Rheticus II aus Kohlendioxid und Wasser die Chemikalien Butanol und Hexanol.

Holzoptik mit Reishülsen

Möbel aus Tropenholz sehen edel aus, sind widerstandsfähig und zudem oft günstiger als vergleichbare Produkte aus heimischem Holz. Doch der Import dieser in den Tropen- und Subtropen beheimateten Hölzer ist seit langem umstritten, weil die Abholzung den Regenwald bedroht. Mit Resysta hat Bernd Duna eine nachhaltige Holzalternative etabliert, für die kein Baum gefällt werden muss. Der Holzersatzstoff gleicht in Optik und Haptik dem Original, besteht aber zu 60 Prozent aus Reishülsen - einem Reststoff aus der Landwirtschaft.

Reisstroh als Rohstoffquelle nutzen

Rund 500 Millionen Tonnen Reis werden weltweit jährlich produziert. Als Ernteabfälle entstehen entsprechend große Mengen an Reisschalen und Reisstroh, die von den Landwirten häufig vor Ort verbrannt und dann als Asche auf die Felder verteilt werden. Da die Ernteabfälle viele kohlenstoffhaltige Moleküle beinhalten, wird auf diesem Weg jede Menge Kohlendioxid in die Atmosphäre entlassen. Am Leibniz-Institut für Katalyse in Rostock haben Forscher nun eine Alternative entwickelt, von der nicht nur das Klima, sondern auch die Reisbauern profitieren.

Enzyme unter Druck

Druck und Temperatur – das sind neben dem pH-Wert und den Reaktandenkonzentrationen oft die wichtigsten Parameter einer chemischen Synthese. Doch auch in biotechnologischen Prozessen kann Druck eine entscheidende Rolle spielen und die Arbeit der Enzyme beeinflussen. Bislang ist darüber jedoch wenig bekannt. Die strategische Allianz „prot P.S.I.“ (Protein Pressure Specific Activity Impact) will daran etwas ändern.

Solarer Wasserstoff ganz ohne CO2

Wasserstoff soll nach dem Willen der Bundesregierung mittelfristig ein wichtiger Energieträger werden und fossile Energieträger ablösen, die den Klimawandel vorantreiben. Bislang jedoch wird Wasserstoff vor allem chemisch mittels Elektrolyse produziert, die viel Strom verbraucht – und der wird derzeit noch zum überwiegenden Teil aus fossilen Rohstoffen erzeugt.

Auf dem Weg zur aquatischen Bioraffinerie

Mikroalgen sind ein Hoffnungsträger für die Bioökonomie. Nicht nur die Hersteller von Lebens- und Futtermitteln setzen auf die proteinhaltigen Organismen. Auch für die Herstellung von Biosprit, neuen Kunststoffen oder als Abwasserreiniger gewinnen sie zunehmend an Bedeutung. Ein Problem dabei ist jedoch, dass Aufzucht und Aufbereitung der Mikroalgen bisher noch nicht effizient genug sind. Vor allem die Extraktion relevanter Inhaltsstoffe wie Proteine, Fette oder Feinchemikalien ist eine Herausforderung.

Chemiebaustein Milchsäure aus Reiskleie gewinnen

Milchsäure ist nicht nur Bestandteil vieler Lebensmittel, sondern längst ein wichtiger Kandidat bei der Herstellung biobasierter und biologisch abbaubarer Kunststoffe. Der wohl bekannteste Biokunststoff ist die Polymilchsäure (PLA). Milchsäure wird biotechnologisch mithilfe verschiedener Bakterien hergestellt. Ausgangsstoff für die Milchsäurefermentation sind häufig natürliche Rohstoffe wie Pflanzenreste.

Biomolekül-Dübel im Labor vermessen

Mit dem Kopf durch die Wand zu wollen, ist auch für Moleküle keine gute Idee – so könnte man die Ergebnisse einer Studie von Physikern der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) zusammenfassen. Die Forscher haben die Interaktion des Vitamins Biotin mit dem Protein Streptavidin untersucht. „Dieses Rezeptor-Liganden-System ist quasi der Fischer-Dübel der Biophysik“, erklärt LMU-Forscher Steffen Sedlak. Mit ihm testen Wissenschaftler, wie Biomoleküle auf mechanische Kräfte reagieren. Doch bislang sorgten widersprüchliche Daten zu diesem System für Verwirrung.

Mikrobielle Nanomagnete erschließen

Diese Mikroben wissen immer, wo es langgeht: Bakterien der Spezies Magnetospirillum gryphiswaldense besitzen einen Magnetsinn und richten sich an den Magnetfeldlinien der Erde aus. Das gelingt ihnen, weil sie in ihrem Inneren Ketten sogenannter Magnetosome besitzen, wenige Dutzend Nanometer kleine Körper aus Fetten und Eiweißen, in deren Kern sich magnetisches Eisenoxid befindet. Forschern der Universität Bayreuth ist es nun gelungen, daran bestimmte funktionelle Gruppen zu binden, die potenzielle Anwendungen in der Medizin denkbar machen.

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