Algen
Als Algen werden im Wasser lebende Organismen bezeichnet, die Photosynthese betreiben. Sie lassen sich grob in Mikro- und Makroalgen einteilen. Jedoch zählt man sie nicht zu den Pflanzen hinzu.
Mehrere hunderttausend verschiedenen Arten reichen von einzelligen, freischwimmenden Organismen (Phytoplankton) bis zu mehrzelligen pflanzenähnlichen Formen (Tang) mit bis zu 60 m Länge. Seegrasgewächse hingegen sind keine Algen, sondern eine Pflanzenart.
Ein Material mit Zukunft.
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Die moderne Gesellschaft ist süchtig nach Kunststoffen und so kommt die nächste Generation von Biokunststoffen aus Mais, Weizen, Zuckerrüben und Zuckerrohr gerade recht. Und obgleich diese Kunststoffe weitaus umweltfreundlicher als Alternativen auf Basis fossiler Brennstoffe sind, konkurrieren sie jedoch mit den für den Verzehr angebauten Nahrungsmitteln um das erforderliche Land. Für eine neue Generation von biologisch hergestellten Kunststoffprodukten wurde Seegras als Ausgangsmaterial untersucht. |
Zunehmend dienen die in Algen enthaltene Biopolymere nun als nachwachsender Rohstoff für die Herstellung von biobasierten Kunststoffen. Insbesondere die Restbiomasse kann nach der Extraktion weiter genutzt werden. Durch bakterielle Fermentation lassen sich beispielsweise Milchsäure (Baustein für den Biokunststoff Polylactid PLA), Bioalkohole und Biogas gewinnen.
Es gibt bereits Hersteller von Biokunstoffen auf Algenbasis, so z.B. Algopack. Das EU-geförderte Projekt SEABIOPLAS (Seaweeds from sustainable aquaculture as feedstock for biodegradable bioplastics) entwickelte ein Verfahren, mit dem sich Algen als neuartige Basis für Biokunststoffe verwenden lassen.
Die Vor- und Nachteile im Überblick:
+ nachwachsender, biobasierter Rohstoff
+ schnell abbaubar
+ wasserdicht, flexibel, leicht
- gering hitzebeständig
Forschung & Entwicklung.
Nicht allein, dass ein Kunststoff auf Basis von Meeresalgen nicht wie üblich um die Landnutzung konkurriert, macht die Alge interessant. Man wird auch Wasser sparen und möglicherweise eine höhere Produktivität erreichen können. Das Hauptziel des Projektes SEABIOPLAS war es, nachhaltig kultivierte Meeresalgen als Rohstoff für biologisch abbaubare Biokunststoffe einzuführen, um so zur Innovation in der Industrie für Biokunststoffe und zum Übergang von der Petrochemie zu grüner Chemie beizutragen.
Die Nachhaltigkeit wurde erhöht, indem die Algen in integrierten multitrophischen Aquakultur-Systemen gezüchtet wurden. Dies bedeutet, dass das Meerwasser, das für die Algenkultur verwendet wurde, aufgrund seiner Integration mit Fischfarmen für Lachs und Meerbrassen in Irland und Portugal mit Nährstoffen angereichert war. Man ging davon aus, dass die Herstellungsverfahren einen großen Einfluss auf die Meeresalgen haben würden, die für die Extraktion relevanter Polysaccharide (Ulvan, Agar und Alginat) sowie für die Milchsäureproduktion produziert wurden. Hierbei erreichte man ein Gleichgewicht zwischen der Versorgung durch mit Stickstoff angereichertes Meerwasser, der Besatzdichten für die Kultivierung und dem Erntezeitpunkt, wobei der Biomasse-Zuckergehalt vier Mal höhere Werte als normal erreichte.
Durch Trocknen, Mahlen und chemische Behandlung wurden die Algen in ihre Grundbestandteile zerlegt. Diese pulverisierten Algen werden dann als eine Zutat für den Biokunststoff eingesetzt und werden überdies fermentiert, um Milchsäure zu produzieren. Auch die Milchsäure wird für die Herstellung von Biokunststoffen verwendet.
Der Einsatz von Meeresalgen als Baustein für Biokunststoffe lässt auf verschiedene ökologische und finanzielle Vorteile hoffen. Auf diese Weise wird SEABIOPLAS helfen, die schädlichen Umweltauswirkungen von Kunststoffen aus fossilen Brennstoffen zu reduzieren, und so zum EU-2020-Ziel eines 10%-Anteils von Biokunststoffen auf dem Kunststoffmarkt beitragen.
Schlüsselbegriffe: Algen, Biokunststoffe, SEABIOPLAS, Aquakultur, Rohmaterial
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