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Algen Energie - Biophotovoltaics

Grüne Energie aus Algen?!

Es gibt offenbar nichts, das Algen nicht können: Die vitaminreichen Meerespflanzen landen auf dem Teller, in Nahrungsergänzungsmitteln und in Kosmetik. Sie sollen das Zeitalter von Plastikverpackungen beenden, und selbst unsere Kleidung könnte bald aus Algenfasern bestehen. Und künftig sollen uns Algen über Biophotovoltaik und Biokraftstoffe auch bei der Energiewende unterstützen.

Algen in der Biophotovoltaik

Biologische Solarzellen sind ein kostengünstiger Ansatz zur Gewinnung von Strom aus Sonnenenergie. Biophotovoltaik nutzt die photosynthetischen Eigenschaften von Mikroorganismen wie eben Algen, um Licht in elektrischen Strom umzuwandeln. Algen erzeugen bei der Photosynthese Elektronen, von denen einige nach außen exportiert werden. Dort können sie elektrischen Strom liefern. Der Output dieser Solarzellen erreicht momentan aber nicht mal annähernd den von synthetischen Zellen. Forscher der Universität Cambridge haben allerdings eine neue biologische Solarzelle entwickelt, die effizienter arbeitet als ihre Vorgänger. Außerdem setzen die Wissenschaftler genmanipulierte Algen ein, die nur einen Teil ihrer erzeugten Elektronen selbst verbrauchen. Diese neue Zelle erzeugt mit 0,5 Watt Strom pro Quadratmeter fünfmal mehr Strom als vergleichbare biologische Systeme. Der Designer Mike Thompson hat übrigens eine Algenlampe entworfen, die auf dem Prinzip der Photosynthese basiert.

Lampe macht Energie aus Algen

Lampe mit Algenenergie

Biokraftstoffe aus Algen

Eine andere Möglichkeit, wie die sich schnell vermehrenden Organismen grüne Energie erzeugen können, sind Biokraftstoffe. Dabei gibt es verschiedene Ansätze. Bei der Photosynthese von Mikroalgen entsteht Synthesegas und daraus wiederum Methan, mit dem Energie erzeugt werden kann. Aus manchen Algenarten kann man auch Öl gewinnen und dieses in einen dieselähnlichen Kraftstoff umwandeln. Noch eine Möglichkeit ist Bioethanol, das sich aus den Kohlenhydraten gewinnen lässt, die in der Algenmasse enthalten sind.

Hamburg: Algenhaus mit Bioreaktorfassade

In Hamburg gab es mit dem sogenannten Algenhaus ein Pilotprojekt, bei dem die Fassade zum Bioreaktor wurde. In Glaselementen an der Sonnenseite wurden Mikroalgen gezüchtet, die nur Sonne und CO2 brauchten, um Wärme für die Beheizung und Stromversorgung der Innenräume zu liefern. Gleichzeitig wirkten sie als Lärmschutz. Das Besondere war, dass die Algen auch geerntet wurden, um dann in einer Biogasanlage verwertet zu werden. Die Technik funktioniert, soviel hat der Versuch gezeigt. In Zukunft könnte man aus der Algenmasse an der Fassade auch Erdgas und Wasserstoff herstellen, die über eine Brennstoffzelle Strom erzeugen.

Haus mit Algenenergie: Eine Grafik

Bildquelle: BIQ Das Algenhaus

Mehr Forschung notwendig

Wie man das Potential von Algen am besten nutzen kann, darüber besteht noch keine Einigkeit. Unzählige Forschungsprojekte widmen sich der Frage, wie sich aus Algen effektiv grüne Energie gewinnen lässt. Die Mineralölindustrie investiert hier genauso wie Luftfahrt und die Autoindustrie. Die Vorteile sind klar: Mikroalgen vermehren sich sehr schnell, brauchen kein wertvolles Ackerland und nur wenig Wasser. Beim Wachstum nehmen sie zudem viel CO2 auf. Die Gewinnung von Energie aus Mikroalgen ist allerdings kompliziert und teuer, der Energieaufwand bei der Verarbeitung teilweise sehr hoch. Wie hoch der Beitrag von Algen zur Energiewende und zur künftigen Energiegewinnung sein wird, ist unsicher.

Meeresalgen: Algenanlage

 

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