Letzte Woche war Biotechnologie statt Petrochemie mein Thema. Das Prinzip besteht darin, das in der Atmosphäre zu viel befindliche CO2 mittels Biotechnologie in nützliche Substanzen umzusetzen, die die umweltschädlichen Erzeugnisse der Petrochemie ersetzen.
Ein Knackpunkt dabei aber ist der erste Schritt: die Photosynthese. Diese funktioniert wunderbar – aber der Wirkungsgrad ist so niedrig, es werden nur ca. 1-2% der Energie des Sonnenlichts genutzt, dass ein Ingenieur, der solch eine Maschine konstruierte, verlacht würde. Daher ist die Photosynthese ein ziemlich langsamer Schritt, und deshalb wird daran geforscht, die Umsetzung von CO2 in organische Substanzen schneller und effizienter zu machen.
Eine Lösung sind Verfahren der Elektrolyse, durch die CO2 in organische Substanzen wie Ameisensäure umgewandelt wird, die dann von Bakterien zu nützlichen Verbindungen umgesetzt werden. Ein neues Verfahren, das von südkoreanischen Wissenschaftlern entwickelt wurde, kombiniert Elektrolyse und Biotechnologie, um aus CO2 Poly-3-hydroxybutyrat (PHB), ein biologisch abbaubares Polymer, herzustellen.
Auch an der TU Berlin wurde ein Verfahren entwickelt, das Elektrolyse und Biotechnologie zur Herstellung von Grundchemikalien kombiniert. Dabei wird CO2 elektrolytisch an einer porösen Kohlenstoff-Elektrode zu CO (Kohlenmonoxid) reduziert, das sich vielseitig als Syntheserohstoff verwenden lässt.
Der Biotechnologie lässt sich also durch Elektrolyse auf die Sprünge helfen, um den ersten Verfahrensschritt, die Reduktion von CO2 zu organischen Molekülen, effizienter zu gestalten. Zweifellos ist der Forschungsbedarf noch groß, die Verfahren sind noch nicht anwendungsreif, aber sie zeigen, das es grundsätzlich möglich ist, Erdöl als Syntheserohstoff durch CO2 zu ersetzen und das überschüssige CO2 nicht nur wieder aus der Luft zu holen, sondern auch noch sinnvoll zu nutzen, und damit auf die umweltschädliche Petrochemie zu verzichten. Kohlenstoff ist ein so vielseitiges und vielfältig nutzbares Element, der Alleskönner im Periodensystem, dass er viel zu schade ist, um ihn ungenutzt unter die Erde zu befördern!