Sprit aus dem Zuchttank

Solazyme, eine Neugründung aus dem kalifornischen South San Francisco, hat eine neue Methode entwickelt, bei der Algen Biomasse zu Sprit umwandeln. Damit will die Firma kostengünstigen Biotreibstoffe herstellen. Das Endprodukt wurde bereits in einem Dieselfahrzeug demonstriert; außerdem besteht seit Januar ein Entwicklungs- und Erprobungsvertrag mit dem Ölriesen Chevron. Solazyme wird zudem vom National Institute of Standards and Technology (NIST) unterstützt und erhielt bislang Forschungsgelder in Höhe von zwei Millionen Dollar, um einen Rohölersatz auf Algenbasis zu entwickeln.

Der neue Prozess kombiniert genetisch veränderte Algenstämme mit einem verhältnismäßig ungewöhnlichen Ansatz – zusammen soll dies eine deutliche Kostenreduktion ergeben. Statt die Algen in Teichen oder durchsichtigen Behältern zu züchten, die stets der Sonne ausgesetzt sind, wachsen sie beim Solazyme-Prozess in dunklen, abgeschlossenen Zuchttanks – riesigen Behältern aus rostfreiem Stahl. Nahrung erhalten die Algen in Form von Zucker aus Biomasse, den die Organismen dann zu verschiedenen Ölsorten umsetzen können. Dieses pflanzliche Rohöl lässt sich dann extrahieren und zu unterschiedlichen Treibstoffvarianten weiterverarbeiten – darunter wie erwähnt Diesel, aber auch Flugbenzin.

Je nach Algenstamm kommen verschiedene Öle bei dem Prozess heraus. Einige Varianten produzieren Triglyceride, wie sie von Sojabohnen und anderen ölreichen Feldfrüchten erzeugt werden. Andere Sorten wiederum ergeben eine Kohlenwasserstoffmischung, wie man sie von leichtem Rohöl her kennt.

Die Solazyme-Methode bietet gegenüber Prozessen, die Mikroorganismen nutzen, um aus pflanzlichen Zuckern Treibstoff zu erzeugen, einige Vorteile. Bei der Mikroorganismen-Methode wird häufig Hefe verwendet, um Zucker zu fermentieren und daraus dann vor allem Ethanol zu machen. Solazymes Algen können hingegen auch andere Ölprodukte herstellen, wie Harrison Dillon, Präsident und Technikchef der Firma, betont.

Besondere Vorteile haben die Algen auch, wenn sie Zucker aus zellulosehaltigen Biomassequellen umsetzen sollen, etwa aus Gras oder Holzchips. Diese Pflanzensorten benötigen zwar weniger Energie, Fläche und Wasser als Mais, der Hauptethanollieferant in den USA. Doch bei der Verarbeitung der Biomasse zu Zucker, aus dem dann im Reaktor Treibstoff hergestellt werden soll, bleiben immer noch Substanzen wie Lignin übrig, die die Mikroorganismen vergiften können – es muss deshalb ausgefiltert werden. Die Toleranz der Algen gegenüber Lignin, das in der pflanzlichen Zellwand steckt, ist hingegen deutlich höher, so dass man den Schritt praktisch überspringen kann. Auch das spart wieder Kosten.

Hinzu kommt, dass Solazyme völlig auf Photosynthese-Prozesse verzichtet. Bei anderen Algen-Treibstoff-Methoden produzieren die Algen selbst ihren Zucker – genau deshalb muss stets Licht auf sie treffen. Solazyme schaltet hingegen die Photosynthese bewusst ab – die Algen bleiben im Dunkeln. Statt ihre Energie von der Sonne zu beziehen, kommt der Zucker aus der Biomasse, die sie vertilgen. Das Wachstum der Algen im Dunkeln ist zudem sinnvoll. So wird zum Beispiel mehr Öl produziert, weil sich der Stoffwechsel vollständig auf die Umwandlung des Zuckers zu Öl konzentrieren kann.

Füttert man die Algen mit Zucker, kann man sie in deutlich höheren Konzentrationen züchten als in Teichen mit der Energie der Sonne, wie Biotreibstoff-Forscher Eric Jarvis vom National Renewable Energy Laboratory meint. Das sei auch deshalb so, weil der Zucker eine derart konzentrierte Energiequelle darstelle. Die notwendige Infrastruktur werde somit kleiner und auch Ernte und Ölextraktion erleichtert.

Doch trotz all dieser Vorteile ist die Solazyme-Methode bislang noch nicht billig genug, um mit Treibstoffen aus Erdöl mitzuhalten. Die Verarbeitung Zellulose-haltiger Biomasse zu Einfachzuckern, mit denen die Algen dann gefüttert werden können, verbilligt die Technik nicht. Dennoch: Die Fortschritte, die Solazyme laut Angaben von Dillon in den letzten 18 Monaten gemacht hat, zeigten, dass sich die Firma auf der Zielgerade befinde. In zwei oder drei Jahren soll der Treibstoff aus Algen dann marktreif werden. (bsc)