11 10 Das Licht der Sonne ist die Kraftquelle der Photosynthese. Aus ihren Strahlen gewinnen die Chloroplasten der Pflanzenzellen tagsüber Energie, die sie in chemischer Form zwischenspeichern. Anschließend werden dort mithilfe von Wasser und Kohlendioxid aus der Atmosphäre energiereiche Zuckermoleküle gebildet. Bei diesem Stoffwechselprozess entweicht Sauerstoff in die Umgebung; das für Mensch und Tier lebenswichtige Gas ist ein Abfallprodukt der Photosynthese. Kurz: Sonnenlicht wird durch Photosynthese in Biomasse umgesetzt. Dank dieser Leistungen der Pflanzenwelt können wir Sauerstoff atmen und Nahrung aufnehmen. Es lohnt sich, beim Thema Photosynthese einen speziellen Blick auf Algen zu werfen, von denen manche pflanzlich und manche bakteriell sind. Vor rund 2,5 Milliarden Jahren entstanden im Urozean mikroskopisch kleine, einzellige Cyanobakterien, die als Vorfahren der Pflanzen zum ersten Mal den Prozess der Photosynthese betrieben. Solche Mikroalgen setzen Kohlendioxid aus der Umgebungsluft effizienter als Pflanzen um: Während ein Quadratmeter Wald jährlich etwa ein Kilogramm Kohlendioxid bindet, fixiert ein optimierter Bio- reaktor mit einer äquivalenten Menge Algen als Biomasse rund 100 Kilogramm des Treibhausgases. Die automatisierte Kultivierung der Bakterienkulturen kann dabei 365 Tage im Jahr erfolgen, sie ist weder saison- noch tageszeitabhängig. Ein weiteres Plus: Die Algenzucht im Bioreaktor stellt keine Konkurrenz zur Ernährungs- und Lebensmittelindustrie dar. Außerdem sind Algenzellen in der Lage, eine Vielfalt an Ausgangsstoffen für die Bioproduktion unterschiedlichster Industriebranchen zu erzeugen. Damit haben sie das Potenzial, mittel- und langfristig erdölbasierte Produktionsketten abzulösen und einen entscheidenden Beitrag zur ökonomischen Klimaneutralität zu leisten. Rund 20 Milliarden Tonnen Kohlendioxid werden im natürlichen Kreislauf der Erde immer wieder umgewandelt. Jahr für Jahr werden jedoch zusätzliche 36 Milliarden Tonnen des klimaschädlichen Gases aus fossilen Brennstoffen, wie Erdöl, Braun- und Steinkohle, durch den Menschen freigesetzt – eine Menge, die deutlich reduziert werden kann. Das Prinzip des Photobioreaktors von Festo basiert auf folgenden Grundüberlegungen: Wie lässt sich biologische Materie mit so wenig Wasser-, Energie-, Strom- und Gasverbrauch wie möglich kultivieren? Wie kann das klimaneutral gelingen? Welche Stoffe können in welcher Form aus der Biomasse gewonnen werden, die dann wiederum als hochwertiges Ausgangsmaterial für weitere Verwendungen zur Verfügung stehen? All dies wird im PhotoBionicCell durch die automatisierte Kultivierung verschiedener Algenarten möglich: Das für die Photosynthese der Algenzellen benötigte Kohlendioxid entnimmt er vor allem der Umgebungsluft, ebenso das tagsüber frei verfügbare Sonnenlicht. Dank seines Kreislaufsystems verbraucht er extrem wenig Wasser und nimmt nur geringen Raum ein. Das intelligente Zusammenspiel innovativer Technologien sorgt für eine kontinuierliche Überwachung und optimale Versorgung der Algen, sodass sie sehr effizient eine Reihe wertvoller Grundstoffe produzieren können. PhotoBionicCell – Der Photobioreaktor Warum Photosynthese, warum Algen für den Bioreaktor? Kein Leben ohne Photosynthese Algen sind effiziente Tausendsassas Kreislaufwirtschaften im PhotoBionicCell
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