Kohlenstoff, der aus der Zellfabrik kommt

Auf der Suche nach Alternativen zu fossilen Kohlenstoffträgern setzen Biologen sowie Ingenieure der Technischen Universität Chemnitz, der Universität Leipzig und des Fraunhofer-Instituts für Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP, Dresden, auf Algenzellen, die mithilfe des Sonnenlichts aus Kohlendioxid Glykolat - ein vielseitig nutzbares organisches Molekül - produzieren.

Im Rahmen des Projektes "Photokatalytische Konversion von CO₂ in Glykolat durch mikrobielle Zellfabriken unter Nutzung von Zufallsmutagenese und künstlicher Intelligenz" (PhotoKon) arbeiten die Forschenden aktuell an einer neuen Methodik, um Kohlendioxid mithilfe der Mikroalge "Chlamydomonas reinhardtii" direkt in industriell nutzbare organische Moleküle umzuwandeln.

"Dabei streben wir einen sowohl biologisch als auch technologisch verbesserten Prozess an, der im Labormaßstab des neuen Controlled Environment Agriculture Labs der TU Chemnitz validiert werden soll", berichtet Dr. Felix Krujatz, Forschungsbereichsleiter an der Professur Regelungstechnik und Systemdynamik (Leitung: Prof. Dr. Stefan Streif) der TU Chemnitz.

Im interdisziplinären Projekt PhotoKon, das mit rund 713.000 Euro vom Freistaat Sachsen ge-fördert wird, sollen bis Juni 2027 wissenschaftliche Grundlagen zur Nutzung ionisierender Strahlung als neues Verfahren zur gezielten Züchtung und Optimierung von Zellfabriken erarbeitet werden. Von ihrem neuartigen Verfahren verspricht sich das Forschungsteam aus Sachsen wichtige biologische Erkenntnisse für eine effiziente CO₂-Verwertung und neue technologische Entwicklungen im Bereich des Prozessmonitoring und -steuerung.

Das PhotoKon-Konzept bietet das Potenzial, dezentral anfallende CO₂-Quellen in Form organischer Moleküle in den Wertschöpfungskreislauf zurückzuführen - ganz im Sinne einer zirkulären (Bio-)Ökonomie - einem Innovationsfeld des Freistaates Sachsen. Die Chemnitzer Wissenschaftler werden ihre experimentelle Infrastruktur im Bereich "Controlled Environment Agriculture" bis Ende 2026 weiter ausbauen.

Quelle: Technische Universität Chemnitz