Die grüne Revolution wird blau sein: Ernten von Algen für die Bioökonomie.

Artikel im Original auf Englisch – Deutsche Version per technischem Hilfsmittel

https://www.biobasedworldnews.com/the-green-revolution-will-be-blue-harvesting-algae-for-the-bio-economy

Wenn Sie an Algen denken, woran denken Sie? Der Gedanke an Algen beschwört bei den meisten Menschen Bilder von einem trüb aussehenden Teich. Algen sind jedoch eine der größten ungenutzten Ressourcen auf unserem Planeten. Tatsächlich kann der Ozean der Welt bis zu 1 Million Arten beherbergen, je nachdem, an wen Sie glauben. Aber wir haben gerade erst begonnen, Algen zum Nutzen der Menschheit zu ernten und zu kultivieren. Algen sind nicht nur grünes Material im Meer, sondern komplexe Wasserorganismen, die die Photosynthese durchführen können.

Algen werden seit langem von Menschen verwendet. Die Zahl der Unternehmen, die Biokraftstoffe auf Algenbasis entwickeln, stieg jedoch in den 2000er Jahren an, als die Ölpreise stiegen und eine unterstützende Politik für Biokraftstoffe der nächsten Generation festgelegt wurde. Als der Ölpreis 2014 jedoch auf ein Rekordniveau von unter 35 USD pro Barrel fiel, gingen viele Unternehmen aus dem Geschäft, wichen zurück oder verlagerten ihre Interessen in Richtung auf höherwertige Märkte wie Gesundheitskost, Schönheits- und Körperpflegeprodukte sowie Tierfutter Die Verwendung von Algen für Anwendungen in den Bereichen Nutrazeutika, Chemikalien und Kosmetik nimmt in einer Welt zu, in der Unternehmen zunehmend nach Alternativen zu Produkten auf Basis fossiler Brennstoffe suchen. Infolgedessen sind Algen wieder in den Fokus gerückt. Allerdings hat die Industrie nur etwa ein Dutzend der zahlreichen Algenarten industrialisiert, so dass die Möglichkeiten unbegrenzt sind.

Wertvolle Ressourcern

Welche Möglichkeiten gibt es also? Der mit Abstand größte Markt für die Vermarktung von Algen ist der Nutrazeutika- und Futtermittelsektor. Heute generieren Algen-Nutrazeutika laut Bloomberg jährlich einen Umsatz von rund 0,5 Mrd. USD. Tatsächlich sind die wertvollsten Produkte, die heute aus Algen hergestellt werden, menschliche Nutrazeutika wie Omega-3-Öle. Sie können in Kapseln in Reformhäusern verkauft oder Lebensmitteln und Getränken hinzugefügt werden, um ihr Angebot zu verbessern. Algenbasierte Lebensmittel sind ein großes Geschäft. In Asien sind Makroalgen – auch Algen genannt – eine hochgeschätzte Ressource mit jährlich mehr als 30 Millionen Tonnen. Damit ist sie eine der größten Biomassen, die aus den Ozeanen gewonnen werden, so Jon Funderud, CEO von Seaweed Energy Solutions aus Norwegen. Er sagt, dass mehr als die Hälfte dieses Volumens als gesundes „Seegemüse“ direkt für den menschlichen Verzehr bestimmt ist, während der Rest für verschiedene industrielle Zwecke verwendet wird, beispielsweise für Biokunststoffe, Tierfutter oder Düngemittel. In Europa sind Meeresalgen praktisch ungenutzt, aber in den letzten Jahren ist das Interesse an neuen Supernahrungsmitteln und an ihrem Potenzial als Bioenergieanbau gestiegen.

Es gibt jedoch keine ernsthaften industriellen Anstrengungen im Bereich der großflächigen Makroalgenlandwirtschaft, da es keine Standardtechnologie gibt, sagt Funderud. Die weitaus meisten Seetangfarmen in Asien basieren auf sehr arbeitsintensiven und Low-Tech-Mitteln. Es besteht kein echtes Potenzial für einen Technologietransfer in ‘Hochkostenländer’. In Europa befindet sich die Seetang-Landwirtschaft immer noch im Pilotmaßstab, wo die Produktionskosten immer noch sehr teuer sind. Die Algenzucht ist nicht die einzige Möglichkeit, die wachsende Weltbevölkerung zu ernähren. Auch Mikroalgen, kleine mikroskopisch kleine aquatische Photosyntheseanlagen, die das Sehen eines Mikroskops erfordern, können diese Aufgabe erfüllen.rn rn Algen2Ingmar Høgøy, Vorsitzender des norwegischen Mikroalgentechnologieunternehmens AlgaePro (AlgaePro1), sagt, dass Mikroalgen auch Lebensmittelsicherheit bieten können und eine Alternative zu Milch- und Fleischprodukten sind. Matt Carr, Exekutivdirektor der US-amerikanischen Algenbiomasse-Organisation, stimmt mit Høgøy überein und sagt, dass Algen, die für den Nutrazeutik-Sektor und für Tierfutter verwendet werden, das Wachstum des Sektors antreiben werden, was wiederum dazu beitragen wird, mehr große Produktionsanlagen und eine Vielzahl von unterschiedlichen Anlagen herzustellen Produktionsmethoden.

Einzigartige Produktionsmethoden werden bereits eingesetzt. Das in Schottland ansässige Biotechnologieunternehmen ScotBio (rnScotBio) ist nur eine Firma, die genau dies tut und es erfolgreich geschafft hat, ihren natürlichen blauen Lebensmittelfarbstoff zu kommerzialisieren, der für Süßigkeiten, Eiscreme und Getränke geeignet ist. Es wurde 2007 gegründet und basiert auf den Erkenntnissen des Doktoranden Chelsea Brain, der feststellte, dass eine bestimmte Art von rotem Licht die Produktion von Phycocyanin (natürliches Blaupigment) in Mikroalgen Spirulina erhöhte. CEO DC Van Alstyne sagt, dass die Forschung in Großbritannien an vielen Fronten bahnbrechend ist, aber viele Unternehmen in Großbritannien haben Schwierigkeiten, ihre Innovationen im Vergleich zu den USA zu kommerzialisieren, da die US-Wissenschaftler tendenziell mehr finanzielle Unterstützung erhalten.

Nicht nur Essen

Die USA, ein Unternehmen, das im Algen-basierten Materialraum Wellen schlägt, ist das in Kalifornien ansässige Biotechnologie-Unternehmen Checkerspot. Das Unternehmen entwickelt Mikroalgen, um Hochleistungsmaterialien auf den Markt zu bringen. Checkerspot fermentiert eine Klasse von zuckerfressenden Mikroalgen, Trebouxiophyceae genannt, die mit Fett anschwellen. Das Unternehmen nutzt Gentechnik und klassische Stammzellen, um die Algen dazu zu bringen, nützliche Triglyceride herzustellen. Es verwendet diesen Rohstoff, um den Schaumstoff für Surfbretter herzustellen, und arbeitet auch an wasserabweisenden Beschichtungen für Outdoor-Bekleidung. Ein anderes US-Unternehmen, das sich auf Algen konzentriert, ist der Ölgigant Exxon Mobil. In Zusammenarbeit mit Synthetic Genomic wird ein großer Versuch durchgeführt, um Algenströme im Außenbereich für die Herstellung von Biokraftstoffen zu entwickeln. Heute werden die meisten Algen in offenen Hülsen im Freien gezüchtet. Im Gegensatz dazu können Mikroalgen im Labor mit Hilfe von Photobioreaktoren (einem Bioreaktor, der eine Lichtquelle zur Kultivierung phototropher Mikroorganismen verwendet) und Stahltanks gezüchtet werden.

Umweltkritiker würden sich jedoch fragen, ob es richtig ist, diese Mikroorganismen zum Wohl der Menschheit gentechnisch zu verändern? Carr sagt: „Mit allem, was wir bereits in Sachen Eindämmung gelernt haben, haben die Forscher Außeneinstellungen entwickelt, um sicherzustellen, dass sie nicht die negativen Umweltauswirkungen haben, die manche fürchten. Sie können dies tun, indem Sie die Organismen so gestalten, dass sie in natürlichen Umgebungen nicht überleben können. “Er sagt, dass Algenproduzenten in den USA mit der US-amerikanischen Umweltschutzbehörde zusammengearbeitet haben, um sicherzustellen, dass sie Systeme entwickeln, die zu keinem Ergebnis führen Art des Angriffs auf das Ökosystem im weiteren Sinne. In Bezug auf das Ökosystem entwickelt sich die Abwasseraufbereitung zu einem wirklich wichtigen Trend für Algen.

AbwasserAlgen können zu Abwasser oder Abwasser hinzugefügt werden, um das Wasser zu reinigen. Carole Llewellyn, Professorin für angewandte aquatische Biowissenschaften an der Swansea University, sagt, Algen könnten Stickstoff und Phosphor im häuslichen Abwasser effektiv einfangen und abbauen und Metalle in den Abwasserströmen der Minen aufräumen. All das sieht vielversprechend aus. Doch wie Llewellyn sagt: „Mikroalgen in großem Maßstab und wirtschaftlich zu ernten, ist eine Herausforderung. Es ist weniger eine Herausforderung, wenn das Endprodukt von hohem Wert ist, für kostengünstige Rohstoffe ist die kostengünstige Ernte jedoch eine Herausforderung. Einige Arten sind von Natur aus flockend. Wir müssen diesen Prozess wahrscheinlich ein bisschen besser verstehen. “Da jedoch nur etwa 12 Algenarten industrialisiert sind, besteht der nächste Schritt darin, das Algengenom zu kartieren, so Carr. Es scheint wirklich so, als müsste sich die Welt auf eine blau-grüne Revolution vorbereiten.

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