Wertstoffe aus Mikroalgen

Mikroalgen spielen eine wichtige Rolle, wenn es um die Verwirklichung einer verantwortungsvollen und nachhaltigen Wirtschaft auf der Basis erneuerbarer Rohstoffe geht. Aufgrund ihrer hohen Wachstumsraten und ihres geringen Platzbedarfes werden für die Kultivierung von Mikroalgen weniger Ressourcen als für terrestrische Pflanzen benötigt.

Mit spezifischen Wachstumsbedingungen und intelligentem Engineering, können mit Mikroalgen große Mengen an Lipiden, Proteinen, Farbstoffen, oder pharmazeutischen Wirkstoffen für die Lebensmittel-, Futtermittel-, Pharma-, Textil-, oder Chemieindustrie produziert werden.

Durch die Einbettung der Algenbiotechnologie in die Infrastruktur des CBP, stehen vielfältige Möglichkeiten für die weitere Aufarbeitung der wertstoffhaltigen Biomasse wie Separation, Zellaufschluss oder Extraktion an einem Standort zur Verfügung. Hierbei bieten verfügbare Anlagen eine hervorragende Brücke zwischen kleinen und industriellen Maßstäben, während gleichzeitig die Flexibilität für Prozessoptimierungen gegeben ist.

Wie aus Mikroalgen nachhaltige Kunststoffe entstehen können, wollen wir im Projekt Algaetex beantworten.

Die Mikroalge Chlorella Vulgaris bildet unter Nährstoffmangel und Lichtüberschuss Fettsäuren, welche sie intrazellulär speichert und bis zu 50 Prozent ihrer Trockenmasse ausmachen. Durch zukunftsweisende Beleuchtungskonzepte mit LEDs, die Entwicklung von intelligenter Prozessautomatisierung und eine heterotrophe Kultivierung vor der phototrophen Fettsäurebildung, wird die Produktivität erhöht und die Mikroalgenkultivierung sowie die Fettsäurebildung effizient.

Fettsäuren aus Mikroalgen werden in einer säurekatalysierten Veresterung mit Methanol zu Fettsäuremethylester (FAME) umgewandelt. Über eine Polymerisierung der gewonnenen FAME, lassen sich anschließend spinnbare Polymere wie Polyester-, Polyurethan-, oder Polyamid herstellen, aus denen Fasern und daraufhin Textilien für Bekleidungen hergestellt werden. Dies wird durch die enge Zusammenarbeit mit dem Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University und der Adidas AG ermöglicht.

Durch die flächen- und ressourcenschonende Produktion der Ausgangsstoffe mit Mikroalgen und die Entwicklung innovative Prozesslösungen für deren Aufarbeitung, wird ein Gesamtkonzept entwickelt, welches nicht zuletzt einen großen Schritt in die Richtung einer Textilindustrie ohne ökologischen Fußabdruck darstellt.