MacroFuels - Developing the next generation Macro-Algae based biofuels for transportation via advanced bio-refinery processes

Ausgangspunkt / Motivation

Nachhaltige Lösungen und CO2 Reduktionen im Transportbereich sind dringen nötig. Jedoch fehlt es an Lösungen für die Bereiche Flugwesen, Schwertransport und Schifffahrt. Deren Elektrifizierung ist im Gegensatz zum Personenverkehr in der nahen Zukunft unrealistisch. Biotreibstoffe aus Makroalgen stellen eine Alternative dar, das sie nicht in Konkurrenz zu Nahrungsmitteln stehen, kein Land zur Kultivierung brauchen, CO2 absorbieren und erwiesene positive Effekte auf die Ökosphäre Meer haben. Die Kultivierung von Meeresalgen in Europa steckt in den Kinderschuhen. Bisher brauchte die Herstellung von Treibstoffen aus Algen giftige Chemikalien und viel Energie. Dazu wurden Treibstoffe aus Algen bisher nur im Milliliter-Maßstab produziert und nicht auf Emissionen und Funktion in Motoren getestet.

Ziel

Inhalt

MacroFuels addressiert die Entwicklung einer Technologie zur Herstellung von algenbasierten Kraftstoffen, die sich als flüssige Kraftstoffe oder Drop-Ins wie Ethanol, Butanol und Furane für den Luftfahrt- und Schwertransportsektor eignen. Meeresalgen benötigen zum Wachsen kein Süßwasser, Ackerland oder Düngemittel, was Umweltvorteile bietet und darüber hinaus ein hohes Kohlendioxid-Reduktionspotenzial hat. Da die Herstellung von Treibstoffen aus Algen große Mengen an Biomasse erfordert, widmet sich MacroFuels deren nachhaltigen Anbau als eine wichtige Voraussetzung, ebenso wie der effizienten Umwandlung von in den Algen enthaltenen Zuckermolekülen zu Treibstoff durch eine Kombination aus milden Bioraffinerie-Prozessen und enzymatischer sowie mikrobieller Fermentierung.

Methodik / Vorgehensweise

Das Projekt befasst sich mit der gesamten Wertschöpfungskette, von der Biomasse bis zum validierten Treibstoff. Dies umfasst die Hochskalierung der Algenproduktion basierend auf Kultivierungskonzepten, die den Anbau von Makroalgen im großen Maßstab während des ganzen Jahres erlauben, neuartigen Ernte- und Lagerungstechniken für die Stabilisierung der Biomasse und des enthaltenen Zuckers als Rohstoff für die Treibstoffe, die bio- und thermochemische Umwandlung der Zuckermoleküle mithilfe von innovativen Bioraffinerieprozessen und eigens entwickelten Enzymen und Mikroorganismen, die die in den Algen enthaltenen Zuckermoleküle mit Effektivitäten bis zu 90% metabolisch in Ethanol umwandeln, und der abschließenden Validierung eines Ethanol 10 Additivs in einem handelsüblichen Automotor.

Erwartete Ergebnisse

• Danish Technological Institute (Teknologisk Institut) - Bioresources & Bioenergy - Koordinator
• TNO Netherlands (als Stichting Energieonderzoek
  Centrum Nederland/ECN)
• Food & Bio-based Research Wageningen
• Avantium Chemicals e.V.
• The Scottish Association for Mrine Science (SAMS)
• SIOEN Industries
• Environmental Resources Management (ERM)
• Aarhus University
• Rita Clancy, EURIDA

Förderprogramm: HORIZON 2020