Algendiesel – Biodiesel aus Mikroalgen

Das aktuell wohl am meisten diskutierte Thema der Algenwirtschaft ist die Gewinnung von Energieträgern aus Algen. Biodiesel wird dabei wahrscheinlich am häufigsten genannt. die Herstellung dieses Kraftstoffs aus Algenöl liegt, analog zu anderen Pflanzenölen, zunächst nahe. Allerdings sei vorab bemerkt, dass es viele verschieden Möglichkeiten der Gewinnung von Algenkraftstoffen gibt. In diesem Artikel möchte ich aber explizit auf den „klassischen“ Algendiesel in Form eines Fettsäuremethylesters (FAME) eingehen.

Wie bereits erwähnt, ist der erste Gedanke bei Verwertung einer ölhaltigen Pflanze zumeist die Herstellung eines Biodiesels. Das Verfahren dazu ist bekannt, erprobt und ohne Probleme skalierbar. Im Herstellungsprozess wird das eingesetzte Pflanzenöl chemisch zu einem Fettsäuremethylester umgesetzt. Grundstoffe die dazu genutzt werden: Pflanzenöl und Methanol.

Benötigt wird für den Prozess also ein aus der Algenbiomasse gewonnenes Öl. Algenöl unterscheidet sich in seiner Zusammensetzung nicht generell von anderen Pflanzenölen. Je nach Algenart, schwankt die prozentuale Verteilung der verschieden langen Fettsäuren, man spricht von einem spezifischen Fettsäuremuster. Speziesabhängige Schwankungen findet man auch in den Anteilen von verschiedenen gesättigten und ungesättigten Fettsäuren. Um es auf den Punkt zu bringen: Öl aus Algen ist generell zur Herstellung von Algendiesel geeignet, es unterscheidet sich nicht wesentlich von anderen Ölen pflanzlichen Ursprungs.

Algen-Biodiesel – Herstellung ist kein Hexenwerk

Die im Algenöl befindlichen Öl- und Fettmoleküle liegen in Form von mit Glyzerin veresterten Fettsäuren vor. Je drei Fettsäuren sind dabei an ein Glyzerinmolekül gebunden, auf fachchinesisch nennt man diese Konstellation Triglyceride.

In einer chemischen Reaktion wird nun unter Zugabe von Methanol in der Anwesenheit eines geeigneten Katalysators die Trennung von Fettsäuren und Glyzerin vorgenommen. Dabei entsteht in einer Veresterungsreaktion ein Fettsäuremethylester (Alkohol + Säure = Ester) und als Nebenprodukt Glyzerin. Die resultierenden Produkte müssen nun noch gereinigt und getrennt werden – und fertig ist der Biodiesel aus Algen.

Algen-Triglyceride + Methanol + Katalysator – > Fettsäure-Methylester (FAME) + Glycerin

Der erzeugte Fettsäuremethylester wird gemeinhin als Biodiesel bezeichnet und kann in verschieden Mischungsverhältnissen dem regulären Diesel beigemischt werden.

Kann ich Algendiesel tanken?

Das Verfahren ist erprobt, skalierbar und vergleichsweise kostengünstig. Warum sind wir also heute noch nicht in der Lage mit Algendiesel zu fahren? Die Antwort ist relativ einfach – die Kosten entlang der Wertschöpfungskette für Biodiesel aus Algen lassen heute noch keine ökonomisch sinnvolle Produktion zu. Auch wenn Unternehmen wie Solazyme schon in Aktionen kleinere Mengen des Algenkraftstoffs herstellen und publikumswirksam vermarkten, ist dies aktuell keine flächendeckende Lösung.

Bezüglich der zu hohen Kosten werden gerne in Kalkulationen die Verkaufserlöse von Glyzerin zur Quer-Finanzierung des Algendiesels herangezogen. Glyzerin ist ein begehrter Stoff. Von der Kosmetik- bis hin zur Futtermittelindustrie reichen die potenziellen Märkte. Die Nebenerlöse aus dem Verkauf sollen dann zu einer positiven Bilanz des Kraftstoffs beitragen. Leider wird dabei gerne vergessen, dass bei ausreichend hoher Verfügbarkeit, der Marktwert eines Produktes (hier Glyzerin) sinkt. Und um relevante Mengen Biosprit herzustellen, wird man nicht um sehr hohe Tonnagen der Nebenprodukte herum kommen. Damit relativiert sich die Möglichkeit hohe Preise zu erzielen drastisch.

Biodiesel ist nicht gleich Biodiesel

Gerne wird unter dem Begriff Biodiesel auch eine andere Variante von Biosprit aus Algen erwähnt. Hierbei handelt es sich um einen synthetischen Biokraftstoff, der chemisch gesehen aus gesättigten Kohlenwasserstoffen besteht. Im Gegensatz zum FAME kann dieser Algenkraftstoff auch in Turbinen verbrannt werden. Damit eröffnet sich ein Markt, der aktuell von großem Interesse für die Algenbranche ist. Vor allem, da sich im Bereich des automobilen Transports neben Biodiesel auch noch andere Varianten wir Ethanol und Elektromobilität auftun. Für große Passagierflugzeuge bestehen diese Optionen auf absehbare Zeit nicht. Aber dazu mehr in einem anderen Artikel.

Einen Überblick über Energieträger aus Algen finden Sie im Artikel: Energie aus Algen

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