Kohlenstoffdioxid als Rohstoff für Polymere
Fraunhofer-Forschende zeigen einen möglichen Weg zur CO2-Reduktion auf: Sie nutzen das Klimagas als Rohstoff. Dazu stellen sie aus CO2 zunächst Methanol und Ameisensäure her, die sie via Mikroorganismen zu Bausteinen für Polymere und Co. umwandeln.
Seit dem 1. Januar 2021 werden die CO2-Emissionen aus der Verbrennung fossiler Kraftstoffe bepreist – produzierende Unternehmen müssen also für ihre CO2-Emissionen zahlen. Viele Betriebe suchen daher nach neuen Wegen. Wie lassen sich die Kosten, die mit der Bepreisung von CO2-Emissionen verbunden sind, senken? Wie kann man den CO2-Ausstoß durch biointelligente Prozesse reduzieren?
Ansätze dazu entwickeln Forscherinnen und Forscher derzeit in den Projekten EVOBIO und ShaPID am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB. Beide Projekte bearbeiten sie im Verbund mit mehreren Fraunhofer-Instituten. „Wir nutzen das CO2 als Rohstoffquelle“, sagt Dr. Jonathan Fabarius, Themenfeldleiter für die Mikrobielle Katalyse am Fraunhofer IGB. „Dazu verfolgen wir zwei Ansätze: Erstens die heterogene chemische Katalyse, bei der wir das CO2 mit einem Katalysator zu Methanol umsetzen. Zweitens die Elektrochemie, mit der wir aus dem CO2 Ameisensäure produzieren.“
Bausteine für Polymere
Die Besonderheit liegt jedoch nicht allein in dieser CO2-basierten Methanol- und Ameisensäureherstellung, sondern in der Kombination mit der Biotechnologie, genauer gesagt mit Fermentationen durch Mikroorganismen. Einfacher gesagt: Die Forscherinnen und Forscher stellen aus dem klimaschädlichen Abfallprodukt CO2 zunächst einmal Methanol und Ameisensäure her. Diese nutzen sie wiederum als „Futter“ für Mikroorganismen, die daraus weitere Produkte produzieren. Ein Beispiel für ein solches Produkt sind organische Säuren, die als Bausteine für Polymere verwendet werden – man könnte auf diese Weise CO2-basierten Kunststoff herstellen.
Weitere Informationen auf der Website des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB.