Stoffliche und energetische Nutzung von Mikroalgen

  • Die Nutzung von Mikroalgen als Futtermittel für die Aquakultur, für Kosmetika und als Nahrungsergänzungsmittel ist weitgehend etabliert (Rosello Sastre und Posten 2010). Durch die technologischen Fortschritte bei der Massenkultivierung von Mikroalgen sind zukünftig Nutzungen als Ausgangsbiomasse für die Herstellung von Rohstoffen für die chemische Industrie und als Kraft- und Treibstoffe zu erwarten. Zurzeit werden diese Anwendungen im Labor-, kleintechnischen und Pilotmaßstab erprobt. Für die industrielle Umsetzung sind eine ganze Reihe von wissenschaftlich - technischen und betriebswirtschaftlichen Fragestellungen entlang der Kette von der Auswahl der Mikroalge einschließlich der notwendigen Nährstoffe, über den für den jeweiligen Standort geeigneten Photobioreaktor bis hin zu den Konversionsverfahren und der Produktaufarbeitung zu lösen. Von grundlegender Bedeutung für die gesamte Produktionskette ist die Auswahl geeigneter Mikroalgen. Am Beispiel der Mikroalge Chlorella vulgaris FHL 132 wird im Abschnitt 2 der Einfluss vonDie Nutzung von Mikroalgen als Futtermittel für die Aquakultur, für Kosmetika und als Nahrungsergänzungsmittel ist weitgehend etabliert (Rosello Sastre und Posten 2010). Durch die technologischen Fortschritte bei der Massenkultivierung von Mikroalgen sind zukünftig Nutzungen als Ausgangsbiomasse für die Herstellung von Rohstoffen für die chemische Industrie und als Kraft- und Treibstoffe zu erwarten. Zurzeit werden diese Anwendungen im Labor-, kleintechnischen und Pilotmaßstab erprobt. Für die industrielle Umsetzung sind eine ganze Reihe von wissenschaftlich - technischen und betriebswirtschaftlichen Fragestellungen entlang der Kette von der Auswahl der Mikroalge einschließlich der notwendigen Nährstoffe, über den für den jeweiligen Standort geeigneten Photobioreaktor bis hin zu den Konversionsverfahren und der Produktaufarbeitung zu lösen. Von grundlegender Bedeutung für die gesamte Produktionskette ist die Auswahl geeigneter Mikroalgen. Am Beispiel der Mikroalge Chlorella vulgaris FHL 132 wird im Abschnitt 2 der Einfluss von Kultivierungstemperatur, Lichtintensität, Kohlenstoffdioxidgehalt und Nitratgehalt im Kultivierungsmedium dargestellt. Für CO2 Konzentrationen von größer 2 Vol.% konnte keine Limitierung des Wachstumsprozesses nachgewiesen werden. Bez. der Kultivierungstemperatur gibt es eine für die Mikroalge optimale. Die Lichtintensität und die Beleuchtungsdauer haben einen entscheidenden und ggf. inhibierenden Einfluss. Für die Erreichung hoher Lipid- und damit Fettsäuregehalte ist die Stickstoffquelle der entscheidende Einflussfaktor, der im Widerspruch zum Wachstum steht. Die Erfahrungen der GMB GmbH (siehe Abschnitt 3) bei der Kultivierung mit Rauchgas und technischen Kohlenstoffdioxid im Pilotmaßstab bestätigen, dass zum ersten Photobioreaktoren in den Heizkraftwerksprozess integriert werden können und zum zweiten, kein wesentlicher Unterschied zwischen der Kultivierung zwischen Rauchgas und technischem Kohlenstoffdioxid als Kohlenstoffquelle bestehen. Die mit dem Rauchgas mitgeführten Schwermetalle finden sich in der Algenbiomasse wieder, wobei die Grenzwerte für Futtermittel unterschritten werden. Die Photobioreaktoren können energetisch neutral betrieben werden, wenn die Aufwendungen für die Rauchgaskonditionierung nicht einbezogen werden. In dieser Studie werden die schwerpunktmäßig die thermisch-chemischen Konversionsverfahren dargestellt.show moreshow less

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Metadaten
ISBN:978-86012-466-6
Publisher:TU Bergakademie Freiberg
Place of publication:Freiberg
Editor: Ingolf Petrick, Sven KuretiGND
Document Type:Book (publisher)
Language:German
Year of publication:2013
Tag:Biofuels; Extraktion; Hydrothermale Verfahren; Mikroalgen
Edition:1. Auflage
Number of pages:255
Series ; volume number:Freiberger Forschungshefte ; A 911
Faculty/Chair:Fakultät 2 Umwelt und Naturwissenschaften / FG Thermodynamik
Institution name at the time of publication:Fakultät für Naturwissenschaften (eHL) / Prof. Thermodynamik
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