Verfahren aus Israel 16.11.2016, 12:50 Uhr

Diese Mikroalgen produzieren fleißig Wasserstoff

Israelischen Forschern ist es gelungen, Mikroalgen so zu verändern, dass sie größere Mengen Wasserstoff produzieren. Üblicherweise stellen Algen unter Sauerstoffzufuhr die Produktion fast komplett ein. Nicht so die grün schimmernden Algen in den Labors in Tel Aviv.

Diese Mikroalgen sind Wasserstoffproduzenten: Israelische Forscher haben Algen so verändert, dass sie deutlich mehr Wasserstoff produzieren als bisher. Ihr Ziel ist eine industrielle Herstellung von Wasserstoff durch Mikroalgen.

Diese Mikroalgen sind Wasserstoffproduzenten: Israelische Forscher haben Algen so verändert, dass sie deutlich mehr Wasserstoff produzieren als bisher. Ihr Ziel ist eine industrielle Herstellung von Wasserstoff durch Mikroalgen.

Foto: Universität Tel Aviv

Nun ist es noch keine Sensation, das Mikroalgen Wasserstoff produzieren können. Das ist bekannt. Das Problem ist allerdings, das Mikroalgen nur sehr kurze Zeit Wasserstoff produzieren. Der Prozess läuft in der Mikroalge mit Hilfe des Enzyms Hydrogenase ab. Sobald aber Sauerstoff hinzukommt, bricht dieser Prozess sofort ab – was jegliche Nutzung des Wasserstoffs etwa für industrielle Nutzung unmöglich macht.

Genmanipulierte Algen deutlich leistungsfähiger

Wissenschaftler der School of Plant Sciences and Food Security der Fakultät für Life Science der Universität Tel Aviv haben nun unter Leitung von Dr. Iftach Yacoby haben nun herausgefunden, dass Mikroalgen den ganzen Tag über auch dann noch extrem kleine Mengen Wasserstoff erzeugen, wenn sie die Produktion scheinbar – wegen der Anwesenheit des Sauerstoffs – eingestellt haben. Dazu nutzen sie das Enzym Hydrogenase.

Forscher Dr. Iftach Yacoby von der Fakultät für Life Science der Universität Tel Aviv mit den genmanipulierten Mikroalgen.

Forscher Dr. Iftach Yacoby von der Fakultät für Life Science der Universität Tel Aviv mit den genmanipulierten Mikroalgen.

Foto: Universität Tel Aviv

Um die Produktion des Wasserstoffs zu steigern, haben die israelischen Forscher die Mikroalgen gentechnisch verändert und dadurch die Wasserstoffproduktion trotz der Anwesenheit von Sauerstoff vervierfachen können, so Forschungsleiter Dr. Yacoby. Durch Zugabe von Hydrogenase ließe sich die Produktion weiter erhöhen.

Hydrogenase kurbelt Wasserstoffproduktion an

Hydrogenase ist ein natürliches Enzym. Um aber eine Wasserstofferzeugung im industriellen Maßstab zu ermöglichen, wären sehr große Mengen des Enzyms erforderlich. Leichter wäre die synthetische Herstellung des Enzyms, worauf sich jetzt die Forscher in Tel Aviv konzentrieren.

Bislang konnten die Forscher die Wasserstoffproduktion von Algen vervierfachen.

Bislang konnten die Forscher die Wasserstoffproduktion von Algen vervierfachen.

Foto: Universität Tel Aviv

Die Forscher haben durch Genmanipulation die Wasserstoffproduktion der Algen bereit vervierfachen können.

Die Forscher haben durch Genmanipulation die Wasserstoffproduktion der Algen bereit vervierfachen können.

Foto: Universität Tel Aviv

Ziel der israelischen Wissenschaftler ist ein großtechnisches Verfahren, um Wasserstoff als Energiequelle nutzen zu können. Derzeit lohnt sich unter ökologischen Aspekten die Herstellung von Wasserstoff auf herkömmlichem Weg nur, wenn die dazu notwendige Energie aus erneuerbaren Energiequellen kommt. Deshalb entstehen Produktionsanlagen für Wasserstoffe vor allem an den Küsten in der Nähe von Offshore-Windparks.

Thüringer Forscher gehen dagegen einen anderen Weg. Sie haben ein Verfahren entwickelt, das direktes Sonnenlicht nutzt, um Wasserstoff herzustellen.

Das Forscherteam von Dr. Iftach Yacoby an der Universität Tel Aviv (l.) will das Enzym Hydrogenase synthetisch herstellen, um die Wasserstoffproduktion weiter zu steigern.

Das Forscherteam von Dr. Iftach Yacoby an der Universität Tel Aviv (l.) will das Enzym Hydrogenase synthetisch herstellen, um die Wasserstoffproduktion weiter zu steigern.

Foto: Universität Tel Aviv

Wie gut sich Wasserstoff auch für Mobilität nutzen kann, zeigen diese Beispiele. So ist Ende September das erste Flugzeug des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt mit reinem Wasserstoffantrieb zu einem Rundflug gestartet. Easyjet will seine Airbus-Maschinen so umrüsten, dass sie in Zukunft mit Strom aus Brennstoffzellen zur Startbahn rollen. Auch am Boden kommen Wasserstoff-Brennstoffzellen zum Einsatz – etwa im Wasserstoffauto Mira von Toyota. Und auf der Bahnmesse InnoTrans im September hat Alstom den ersten Zug der Welt mit Wasserstoffantrieb vorgestellt. Er fährt schon im nächsten Jahr im Großraum Bremen.

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