Algenabenteuersysteme (AVS) ist eines von vielen innovativen Startups, die am Mentoringprogramm der ARPA-E-Abteilung teilnehmen. AVS wurde 2008 gegründet und erhielt 5.9 2009 Millionen US-Dollar für die Entwicklung von Technologien zur Gewinnung von Kunststoffen aus Algen. Die AVS-Geschichte begann jedoch schon früher, als die Muttergesellschaft noch tätig war Abenteuer beschlossen, sich auf die Suche nach erneuerbaren Alternativen zu herkömmlichen, aus Erdöl gewonnenen Kunststoffen zu machen.
Forschung und Entwicklung algenbasierter Kunststoffe
Zwischen 2004 und 2008 erkannte Univenture angesichts des unvermeidlichen Niedergangs seines Hauptgeschäfts mit CDs und DVDs die Notwendigkeit, Alternativen zu herkömmlichen Kunststoffen zu finden. Dies veranlasste sie dazu, verschiedene Biomassequellen zu untersuchen und dabei Algen als vielversprechende Ressource zu finden. Algen haben nicht nur einen kurzen Lebenszyklus, der ein schnelles Wachstum ermöglicht, sondern benötigen im Gegensatz zu anderen Biokunststoffen auf der Basis von Mais und Zuckerrohr auch kein fruchtbares Land oder Süßwasser und vermeiden so die Konkurrenz zu Nahrungspflanzen.
Algen bieten eine vielversprechende Lösung nicht nur wegen seiner schnellen Wachstumsrate, sondern auch wegen der Fähigkeit, Energie in Produktionsprozessen zu reduzieren. Die Gewinnung von Kunststoff aus Algen ist hocheffizient und übertrifft herkömmliche Methoden, die auf Zentrifugen basieren, die mehr Energie verbrauchen, um Biomasse vom Wasser zu trennen. AVS investierte seine Anstrengungen in die Verbesserung der Verarbeitungstechnologie, um die Produktionskosten dieser neuen Art von biologisch abbaubarem Kunststoff zu senken und die wichtigsten technischen Herausforderungen bei der Ernte und Dehydrierung von Algen anzugehen.
Umweltvorteile von Algenplastik
Die Entwicklung biologisch abbaubarer Kunststoffe aus Algen stellt nicht nur eine nachhaltige Möglichkeit dar, den CO2-Fußabdruck der konventionellen Kunststoffindustrie zu reduzieren. Die Technologie hinter dieser Innovation kann auch zur Regeneration mariner Ökosysteme beitragen, da der verantwortungsvolle Anbau von Algen in kontrollierten Meeresfarmen die Versauerung der Ozeane verringert und zur Artenvielfalt beiträgt. Laut einigen aktuellen Projekten, wie zum Beispiel SeaweedPack, kann der Ersatz von nur einer Tonne herkömmlichem Plastik durch Algen-Biokunststoffe jährlich bis zu 2 Tonnen COXNUMX-Emissionen einsparen.
Im Gegensatz zu anderen Biokunststoffen, deren Zersetzung bestimmte industrielle Bedingungen erfordert, ist dies bei Algen-Biokunststoffen der Fall 100 % zu Hause kompostierbar. Dies bedeutet, dass sie nach der Entsorgung ohne komplexe Installationen in Kompost umgewandelt werden können, wodurch der Kreislauf der Kreislaufwirtschaft weiter geschlossen wird.
Aktuelle Forschung und zukünftige Herausforderungen
Derzeit verschiedene Forschungsprojekte treiben die Nutzung von Algen zur Herstellung kommerziell nutzbarer Biokunststoffe voran. Dies ist der Fall beim SEABIOPLAS-Projekt, das gezeigt hat, wie durch die Algenkultivierung in integrierten multitrophischen Aquakultursystemen Biokunststoffe erzeugt werden können, die wiederum nützliche Nebenprodukte wie Fischfutter produzieren. Mit solchen optimierten Systemen lässt sich der Zuckergehalt der Biomasse vervierfachen, was ein entscheidender Faktor für die Effizienzsteigerung bei der Produktion von Biokunststoffen ist.
Eine weitere vielversprechende Technologie ist die Verwendung von Haloferax mediterranei-Bakterien, die in Algen vorhandene Kohlenhydrate verstoffwechseln, um Polyhydroxyalkanoate (PHA) zu produzieren, eine Art natürlicher und biologisch abbaubarer Polyester. Diese von der Universität Tel Aviv entwickelte Methode nutzt Mikroorganismen, um umweltschädliche chemische Prozesse zu ersetzen und so vollständig biologisch abbaubare Kunststoffe zu erzeugen, die in etwa einem Jahr abgebaut werden.
Auch verschiedene Unternehmen haben die Zusammenarbeit aufgenommen Kunststoffe auf Algenbasis Marine wie Sway, das ein System zur Herstellung biologisch abbaubarer Beutel aus verantwortungsvoll gezüchteten Meeresalgen entwickelt hat. Solche Lösungen stellen nicht nur einen Fortschritt in Richtung eines Kreislaufwirtschaftsmodells dar, sondern tragen auch dazu bei, die Umweltauswirkungen von Einwegkunststoffen zu verringern.
Zusammenfassend zeigen Initiativen wie die von AVS, Univenture und anderen internationalen Akteuren, dass die Nutzung von Algen zur Herstellung biologisch abbaubarer Kunststoffe mehr als eine Theorie ist. Algen-Biokunststoffe sind nicht nur eine nachhaltige Alternative, sondern könnten bei richtiger Entwicklung auch zu einer Schlüssellösung für herkömmliche Kunststoffe werden, unsere Abhängigkeit von Erdöl verringern und eine echte Lösung für den Umgang mit Kunststoffabfällen bieten.