Lebensmittel aus der Luft mit einem neuen Verfahren
Power-to-X-Lösung und Pilotanlage von LUT und VTT
Die LUT University und VTT arbeiten in der Forschung zusammen, um emissionsfreie Lösungen auf Basis erneuerbarer Energien für alle Bereiche der Gesellschaft zu entwickeln. Die beiden Institutionen haben sich zusammengeschlossen und ein neues emissionsfreies Verfahren zur Herstellung von Proteinen aus Luft mit Strom entwickelt. In Lappeenranta wurde die Pilotanlage zur Proteinproduktion aufgebaut.
Lebensmittel aus der Luft mit einem neuen Verfahren
LUT University
LUT und VTT haben in ihrem gemeinsamen Forschungsprojekt Neo-Carbon Energy im Jahr 2017 die Möglichkeit der Herstellung von Einzellproteinen mit Strom und Kohlendioxid überprüft. LUT und VTT haben diese Forschung im Projekt Neo-Carbon Food fortgesetzt, das die Proteinproduktion mit einem neuen Verfahren startete. Die Forschung hat bereits zur Gründung eines finnischen Startup-Unternehmens namens Solar Foods geführt, das eine eigene Proteinproduktion entwickelt.
"Wir haben ein Produktionsverfahren entwickelt, bei dem Kohlendioxid aus Luft und Wasser zur Herstellung von Wasserstoff und Sauerstoff in der integrierten Wasserelektrolyse verwendet wird, um Mikroben mit hohem Proteingehalt zu züchten. Emissionsfreie Solar- oder Windkraft könnte als Energiequelle für den Prozess genutzt werden", erklärt Jero Ahola, Professor für Energieeffizienz in elektrisch angetriebenen Systemen bei LUT.
Das für den Bioprozess benötigte Kohlendioxid wird direkt aus der Luft entnommen. Wir sind die ersten auf der Welt, die dies tun. Jero Ahola, Professor
"Wir entnehmen das für den Bioprozess benötigte Kohlendioxid direkt aus der Luft. Soweit ich weiß, sind wir die ersten auf der Welt, die dies tun. Das benötigte Wasser kann auch in Verbindung mit der direkten Luftabscheidung (DAC) gewonnen werden", erläutert Ahola.
Die Grundidee von P2X ist es, Strom in eine andere Form von Energie umzuwandeln - und wenn nötig, wieder in Strom. Die P2X-Technologie könnte auch zur Lösung der massiven Herausforderungen im Zusammenhang mit der Umweltbelastung der Landwirtschaft eingesetzt werden.
"Die Bewältigung von Nachhaltigkeitsthemen erfordert neue Lösungen in allen Bereichen der Gesellschaft. Transport und Industrie sind in ihren P2X-Prozessen weiter fortgeschritten, aber auch in der Lebensmittelproduktion besteht Bedarf an emissionsfreien Lösungen. Der von uns entwickelte Prozess ist eine Antwort darauf", sagt Ahola.
Produktion ohne Landnutzung und aus Rohstoffen mit unbegrenzter Verfügbarkeit
Fast alle Rohstoffe für Proteine, die in einem geschlossenen mikrobiologischen Prozess hergestellt werden, stammen aus der Luft, und im Gegensatz zur konventionellen Landwirtschaft erzeugt die Produktion keine Abflüsse in Wassersysteme oder starke Treibhausgasemissionen.
"Eine ausreichende Menge an düngemittelähnlichen Nährstoffen wird einfach in einen Bioreaktor geleitet, wo sie in einem geschlossenen Kreislauf verbleiben. In der Praxis hängt die Skalierung der Produktion von der Größe oder Anzahl der Bioreaktoren ab", skizziert Michael Lienemann, Research Scientist, Bioprocess Engineering bei VTT.
Der Prozess kombiniert die Expertise von VTT in DAC-Methoden, Mikrobiologie und Strömungsmoduldesign mit der Expertise von LUT in der strombasierten Wasserstofferzeugung, Prozessautomatisierung und Energieeffizienz. Die Ausrüstung für den Produktionsprozess kann beispielsweise in einem Frachtcontainer aufgestellt und dorthin transportiert werden, wo erneuerbare Energien verfügbar sind.
Die Kosten für emissionsfreien Strom, wie beispielsweise Solarstrom, sind in den 2010er Jahren radikal gesunken, was die Produktionskosten dieser und anderer P2X-Lösungen senkt.
"Ähnliche Prozesse können den Kohlendioxidausstoß durch menschliche Aktivitäten auch in anderen Bereichen reduzieren. Fossiles Öl und Erdgas, zum Beispiel bei der Herstellung von Kunststoffrohstoffen, können durch ähnliche Bakterien und Prozesse ersetzt werden", sagt Lienemann.
Hinweis: Dieser Artikel wurde mit einem Computersystem ohne menschlichen Eingriff übersetzt. LUMITOS bietet diese automatischen Übersetzungen an, um eine größere Bandbreite an aktuellen Nachrichten zu präsentieren. Da dieser Artikel mit automatischer Übersetzung übersetzt wurde, ist es möglich, dass er Fehler im Vokabular, in der Syntax oder in der Grammatik enthält. Den ursprünglichen Artikel in Englisch finden Sie hier.
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