ExxonMobils Forschung an Biokraftstoff aus Algen

Algen: Biokraftstoff der zweiten Generation

Zu Biokraftstoffen der ersten Generation, die aus essbaren Feldfrüchten wie zum Beispiel Mais gewonnen werden, gibt es unter Wissenschaftlern es eine rege Debatte über den Kohlenstoff-„Rucksack". Viele Beiträge in der wissenschaftlichen Literatur legen den Schluss nahe, dass der direkte Ausstoß von Treibhausgasen während des Lebenszyklus niedriger als bei fossilen Brennstoffen ist, indirekte Konsequenzen der Erschließung von Biokraftstoffen der ersten Generation einschließlich einer veränderten Nutzung von Forst- und Agrarflächen jedoch zu einem insgesamt höheren Ausstoß an Treibhausgasen als bei Kraftstoffen auf Erdölbasis führen könnten.

Aus diesem Grund treibt ExxonMobil die Erforschung von Biokraftstoffen der zweiten Generation voran und will herausfinden, wie man sie zukünftig bestmöglich nutzen kann. Biokraftstoffe der zweiten Generation sind als solche definiert, die aus nicht essbaren Feldfrüchten, aus Rückständen von Feldfrüchten oder aus biologisch erzeugtem Gas hergestellt werden und daher das Nahrungsmittelangebot nicht belasten. Beispiele hierfür sind Algen, Maisstengel, Rutenhirse oder Methan, das von Mikroben in Mülldeponien erzeugt wird.

Forschungsdurchbruch in 2017

Mit Hilfe eines neu entwickelten zelltechnischen Verfahrens ist es dem gemeinsamen Forschungsteam von ExxonMobil und SGI gelungen, einen Algenstamm zu modifizieren und den Ölanteil der Algen von 20 auf mehr als 40 Prozent zu erhöhen. Dafür konnten Forscher einen genetischen Schalter ausfindig machen, über den sich beim Algenstamm Nannochloropsis gaditana die Umwandlung von Kohlenstoff in Öl optimal einstellen lässt. Das Team führte eine Machbarkeitsstudie durch und kam zu dem Ergebnis, dass sich die Lipidfraktion des zellularen Kohlenstoffs der Alge im Vergleich zu den Elternpflanzen - bei gleichbleibenden Wachstumseigenschaften - verdoppeln lässt.

 Eintritt in neue Phase in 2018

In 2018 trat das gemeinsame Forschungsprogramm von ExxonMobil und SGI zu Biokraftstoffen aus Algen in eine weitere, entscheidende Phase ein, die dazu beitragen kann, dass bis 2025 die Produktion von 10.000 Barrel Biokraftstoff aus Algen pro Tag technisch realisierbar ist.

Bei einem PKW Kraftstoffverbrauch von 7,3 Liter auf 100 km und einer durchschnittlichen Fahrleistung von 13.400 km pro Jahr (Daten Umwelt-/Kraftfahrtbundesamt) könnten ungefähr 580.000 Autos pro Jahr mit Biokraftstoff aus Algen angetrieben werden. Dies entspräche ca. 1,2 Prozent aller in Deutschland zugelassenen Pkw. Zum Vergleich: Am 1.1.2018 waren in Deutschland knapp 54.000 (0,1%) Elektrofahrzeuge zugelassen.