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Abgas zu Fischfutter // Ausgabe 1/2020

Algenzucht mit CO2

Ciments du Maroc, eine Tochtergesellschaft von HeidelbergCement, trägt durch die Produktion von Mikroalgen zur Verbesserung seiner CO2-Bilanz im Zementwerk Safi bei. Was als Forschungsprojekt begann, könnte bald der kommerziellen Algenzucht dienen und in großem Stil Kohlenstoffdioxid binden.

Einblicke - Ausblicke

Ciments du Maroc hat bereits in der Vergangenheit viel getan, um natürliche Ressourcen wie Wasser oder Energie in seiner Produktion einzusparen. Dafür setzt das Unternehmen modernste und möglichst umweltfreundliche Techniken ein. Beispiele sind etwa der Windpark im Mahlwerk Laâyoune, der hilft, Treibhaus­gasemissionen zu reduzieren. Auch die ISO-50001-Zertifizierung des Energiemanagements im Zementwerk Aït Baha sowie das Mikroalgenprojekt im Werk Safi an der Atlantikküste zählen dazu. Die Provinz Safi, die zwischen Rabat und Agadir liegt, birgt ein erhebliches wirtschaftliches Potenzial. Das Mikroalgenprojekt nutzt nun das CO2 aus der Ofenabluft des dortigen Zementwerks, um Fischfutter aus Algen herzustellen. Dabei ist es von Vorteil, dass Algen viel Kohlenstoffdioxid für ihr Wachstum benötigen. Sie wandeln bis zu dreimal mehr CO2 um als normale Pflanzen. Frühere Forschungsvorhaben von HeidelbergCement in Schweden, der Türkei und Frankreich haben bereits bestätigt, dass derart erzeugte Mikroalgen den Qualitätsanforderungen für Fischfutter in Aquakulturen entsprechen. Das marokkanische Forschungsprojekt von HeidelbergCement ist inzwischen soweit gediehen, dass die am Atlantik gelegene Anlage auf einem Hektar eine Jahresproduktion von 50.000 Kilogramm getrocknete Algen erzeugt. Der Initiator des Projekts, Jan Theulen, Direktor von Alternative Resources bei Global Environmental Sustainability (GES), erläutert das Vorhaben: „Wir haben im Vorfeld eine technisch-wirtschaftliche Bewertung durchgeführt und herausgefunden, dass Marokko als Standort für eine kommerzielle Algenfarm bestens geeignet ist. Das Klima ist vor allem in Meeresnähe sehr günstig, es gibt große Flächen, die nicht oder kaum landwirtschaftlich genutzt werden sowie gut ausgebildete Arbeitskräfte.“

Ein Kilogramm Algen kann etwa zwei Kilogramm CO2 aufnehmen.

Ciments du Maroc war äußerst interessiert, das innovative Forschungsprojekt, das die CO2-Bilanz des Zementwerks verbessert, durchzuführen. „Unser Team im Werk Safi engagiert sich sehr für den Erfolg des Projekts“, so Hicham Safi, der Produktionsleiter des Zementwerks. „Wir konnten unsere Kenntnisse bei der Installation der Leitungen für die Versorgung mit Kohlenstoffdioxid und Frischwasser einbringen. Auch am Bau der Anlage waren wir beteiligt.“
Bereits Mitte 2018 wurden vier Algenarten auf kleinen Testfeldern gezüchtet. Anschließend wurde der Abgasstrom des Ofens mit den Testfeldern verbunden. Proben der beiden Algenarten, die sich am besten entwickelt haben, ließ man in einem Speziallabor in Deutschland untersuchen. Dieses bestätigte, dass die Algenarten Nannochloropsis und Chlorella den Anforderungen an Tiernahrung entsprechen.
Zur gleichen Zeit entstanden in Safi größere Produktionsfelder, außerdem baute man für die Ernte eine ultrafeine Filteranlage. „Die Mikroalgen sind oftmals feiner als 10 µm und damit dünner als ein menschliches Haar. Daher brauchen wir ultrafeine Membrane, um die Algen vom Wasser zu trennen“, erklärt Martin Olofsson, der vor Ort als Projektmanager arbeitet. Nach dem Filtern wird durch Zentrifugieren noch mehr Wasser ausgeschieden und die Algenpaste anschließend getrocknet. „Aufgrund der geringen Größenordnung unseres Projekts konnten wir uns keinen großen Trockenofen leisten, sondern kauften einen kleinen Solartrockner“, so Olofsson. „Die Algenpaste wird wie Spaghetti auf Teller gelegt, die per Hand in den Solartrockner geschoben werden. Nach einigen Stunden sind die Algen komplett getrocknet.“
Ein wichtiger Meilenstein war erreicht, als Mitte 2019 die Algenart Chlorella, die „Gewinnerin“ der Testläufe, ausgebracht wurde. Die große Menge an Chlorella, die nun wächst, bringt die Anlage bald an ihre Kapazitätsgrenzen. Die Zustimmung potenzieller Kunden und Unternehmen, die Fischfutter vermarkten, wird entscheidend dafür sein, dass sich die Forschungsstätte in eine Produktionsanlage wandelt. Derzeit bildet das Projekt die Grundlage für eine geplante Erweiterung auf vier Hektar. Das mittelfristige Ziel ist die Erstellung einer Großanlage, die 400 Hektar umfassen könnte. „Alle Vorbereitungen für die Erweiterung hin zu einer kommerziellen Produktion liegen im Zeitplan“, sagt Jan Theulen. „Aber es gibt noch viel zu tun für unser Team vor Ort, das mittlerweile zu 75 Prozent aus marokkanischen Mitarbeitern besteht. Ganz klar ist, dass der Erfolg des Projekts auch in Zukunft auf der guten Zusammenarbeit zwischen Heidelberg Cement und dem Team von Ciments du Maroc beruht.“

Elena Lenz

Wunder der Natur: Algen

Was kaum jemandem bewusst ist: Jedes zweite bis dritte Sauerstoffmolekül, das wir zum Atmen brauchen, entstammt der Photosynthese von Algen. Nicht nur in Gewässern, auch an der Erdoberfläche sind sie die Hauptlieferanten von Sauerstoff und Grundlage der Nahrungskette. Dabei entziehen Algen der Atmosphäre CO2 und binden es in organische Materie. Sie wandeln dreimal mehr Kohlenstoffdioxid um als Nutzpflanzen. Sie vermehren sich schneller als jede andere Pflanze. Für ihr Wachstum benötigen sie nur Sonnenlicht, Wasser, CO2 und einige anorganische Nährstoffe. Die Bedeutung von Algen darf nicht unterschätzt werden: Der Sonderbericht des Weltklimarates „Global Warming of 1.5°C“ stuft Herstellungsverfahren, die mehr Kohlen­dioxid verbrauchen als sie selbst freisetzen, als wichtige Option gegen den Klimawandel ein.

Algenzucht mit CO2

Objektsteckbrief

Schlüsselparameter des Forschungsprojekts

Budget:
1,8 Mio €

Größe:

1 ha

Jahresproduktion:
50.000 kg getrocknete Algen
Algenart: Meeresalgen vom Typ Nannochloropsis und Chlorella

Angewandte Technik:

Omega Green, Niederlande (www.omegagreen.nl)

Ernte der Algen:
Entwässerung mittels einer Zentrifuge und Solartrocknung

Ansprechpartner

  • Frau
    Elena Lenz

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