Robert Klatt
Ein neuer Umwandlungsprozess erzeugt aus Sauermolke, einem Abfallprodukt der Milchindustrie, mithilfe eines Bioreaktors und Bakterien Treibstoff, Tierfutter und Medikamente.
Tübingen (Deutschland). Bei der Herstellung von Quark, Käse, Joghurt und ähnlichen Produkten aus Milch werden pro Liter verarbeiteter Milch etwa zwei Liter Sauermolke erzeugt, die größtenteils als Abfall entsorgt wird. Da Sauermolke neben Fructose und Lactose hauptsächlich aus Milchsäure besteht, ist eine Verwendung als Tierfutter nur in kleinen Mengen möglich. Da bisher keine anderen Verwendungsmöglichkeiten für Sauermolke bestehen, wird diese in der Landwirtschaft oft einfach auf den Flächen der Betriebe verteilt.
Wissenschaftler der Universität Tübingen haben nun im Fachmagazin Joule eine Methode vorgestellt, die es ermöglicht Sauermolke mithilfe von Bakterien, ohne den Einsatz von Chemikalien in Treibstoff umzuwandeln.
Der zweistufige Prozess, bei dem aus der Sauermolke mithilfe eines Bioreaktors Treibstoff erzeugt wird, basiert auf einem sogenannten Reaktor-Mikrobiom. Dies sind verschiedene Bakterien, die in einem Bioreaktor angesiedelt sind. Largus Angenent, Co-Autor der Studie erklärt, dass „dieses Mikrobiom eine offene Kultur ist, in der sich auch Bakterien von außerhalb ansiedeln können, ähnlich dem Mikrobiom in menschlichem Darm.“ Es ist aus diesem Grund nicht nötig den Bioreaktor oder die Sauermolke für den Umwandlungsprozess zu sterilisieren.
Im ersten Schritt des Umwandlungsprozesses erzeugen die Bakterien bei 50 Grad Celsius aus dem in der Sauermolke enthaltenen Zucker Säure, die auch dann entsteht, wenn nicht mehr haltbare Milch sauer wird. Anschließend erfolgt in einem zweiten Bioreaktor bei 30 Grad Celsius ein weiterer Umwandlungsprozess, bei dem durch die Selektion bestimmter Bakterien nutzbare organische Stoffe wie lange Kohlenstoffketten erzeugen werden.
Die so erzeugten Kohlenstoffketten, die aus sechs bis neun Kohlenstoffen bestehen und hauptsächlich Capron- und Caprylsäure beinhalten haben eine Reihe von Nutzungsmöglichkeiten. Sie können entweder als Tierfutter verwendet werden oder aufgrund ihrer antimikrobiellen Eigenschaften als Medikament zur Vorbeugung unterschiedlicher Krankheiten genutzt werden.
Alternativ kann die Mischung aus dem Bioreaktor, die laut den Studienautoren eine Art Öl ist, auch in Treibstoff umgewandelt werden, der zum Antrieb von Flugzeugen genutzt werden kann. Dazu müssen lediglich die öligen Bestandteile herausgefiltert werden und anschließend nach einem Reinigungsprozess durch eine Raffinerie zu Treibstoff umgewandelt werden.
Wie Angenent konstatiert ist es den Wissenschaftlern gelungen „Bio-Öl aus bakterieller Produktion zu erzeugen.“ Im Vergleich zu anderen Prozessen werden für die Umwandlung keine kohlenstoffreichen Chemikalien benötigt. Sollte auch der Strom aus erneuerbaren Quellen stammen ist es somit möglich eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft zu schaffen, bei der aus Abfallprodukten wertvolle Rohstoffe entstehen. Die Forscher wollen aus diesem Grund in Zukunft untersuchen, ob noch andere im großen Mengen entstehende Industrieabfälle genutzt werden können, um daraus neue Rohstoffe zu erzeugen.
Joule, doi: 10.1016/j.joule.2017.11.008
