Kosmetik aus der braunen Tonne? Mithilfe von anaeroben Mikrobiomen könnte importiertes Kokos- und Palmöl bald überflüssig sein und die Chemieindustrie fit für eine regionale Zukunft macht.
Für die einen ist Biomüll ekliger Abfall. Für Dr. Flávio Baleeiro vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) in Leipzig ist es der wertvolle Ausgangspunkt für eine revolutionäre, grüne Chemieindustrie vor unserer Haustür. Das Team um den Wissenschaftler erforscht anaerobe Mikrobiome. Das sind komplexe bakterielle Lebensgemeinschaften, die völlig ohne Sauerstoff leben und organischen Abfall mit verblüffender Effizienz abbauen können.
Ich sehe meinen Biomüll fast wie einen Bioreaktor bei mir zu Hause.
Während die klassische Biotechnologie meist auf hochsensible, einzeln gezüchtete Bakterien setzt, die teuren Zucker fressen und sterile Edelstahlreaktoren verlangen, geht Baleeiro einen anderen Weg. Er nutzt natürliche Mischkulturen. Diese robusten Mikrobiom-WGs arbeiten stabil in einfachen, günstigen Reaktoren aus Beton oder Plastik und sind immun gegen Verunreinigungen von außen.
Unser Ausgangsstoff muss nicht sterilisiert werden. Wir benutzen buchstäblich Müll.
Dr. Flávio Baleeiro, Wissenschaftler im Department Mikrobielle Biotechnologie im Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ)
Durch die präzise Steuerung dieser mikrobiellen Gemeinschaften stellen sie wertvolle mittelkettige Fettsäuren her. Solche Verbindungen, die sonst mühsam aus importiertem Palm- oder Kokosöl gewonnen werden, stecken in alltäglichen Produkten wie Kosmetika, Farben oder Aromastoffen.
Ebenfalls ein großes Potenzial besitzt die sogenannte mixotrophe Fermentation. Hierbei verbraucht das Mikrobiom neben dem Biomüll auch klimaschädliche Gase wie CO2 und Kohlenmonoxid. Durch die zusätzliche Einspeisung von Wasserstoff wird der Prozess so angekurbelt, dass am Ende mehr Kohlendioxid gebunden als ausgestoßen wird. Um diese umweltfreundliche Technologie aus dem Labor in die Realität umzusetzen, soll bald eine sechsmonatige Testphase an einer echten Biogasanlage starten, die rund einhundert Kilogramm Ausbeute liefert.
Wie das Ganze funktioniert und wie weit wir von der grünen Revolution in der Chemieindustrie entfernt sind, erklärt Dr. Flávio Baleeiro im Forschungsquartett.