KaWertAl
Entwicklung eines Verfahrens auf Basis hydrodynamischer Kavitation
zur Wertstoffgewinnung aus den Mikroalgen
Mikroalgen spielen eine entscheidende Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf. Sie betreiben Photosynthese und zeichnen sich durch schnelles Wachstum aus, wobei sie Kohlendioxid sehr effizient umsetzen. Mittlerweile sind Mikroalgen auch als Ressource für die Produktion von klimaneutralen Biokraftstoffen sowie als Biomoleküle insbesondere für die pharmazeutische, nutrazeutische und kosmetische Industrie von großem Interesse. Der Aufschluss der Zellen und damit der Zugang zu den Wertstoffen ist bisher jedoch sehr energieaufwändig und damit ein erheblicher Kostenfaktor, der die Nutzung von Mikroalgen einschränkt.
Die hydrodynamische Kavitation ist eine vielversprechende Technologie, mit der Zellwände ohne mechanisch bewegte Teile aufgebrochen werden können. Bei der Durchströmung von Querschnittsverengungen wird der Dampfdruck der Flüssigkeit der Mikroalgensuspensionen lokal unterschritten, was zur Bildung von Kavitationsblasen führt. Bei der nachfolgenden Implosion dieser Dampfblasen in Bereichen höheren Drucks entstehen starke Druckwellen, die die Integrität der Zellwände zerstören.
Im Rahmen des Projektes soll zunächst der Aufschluss von Mikroalgen mittels hydrodynamischer Kavitation demonstriert werden. Daran schließt die Wertstoffseparation durch geeignete Extraktionsverfahren. Der Zellaufschluss soll in einen Gesamtprozess mit Biomasseabtrennung und Wertstoffgewinnung integriert werden, um eine anschließende Bewertung des Gesamtprozesses zu ermöglichen. Ziel ist es, die Vorteile und die höhere Wirtschaftlichkeit gegenüber konventionellen Technologien zu belegen.
Abbildung: Die Grünalge Chromochloris zoofingensis kann für die Gewinnung von Carotinoiden genutzt werden
Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Silas Ehrlich
Projektpartner: PUEVIT GmbH Dresden
Projektlaufzeit: 01/2025 - 12/2027
Förderung: EFRE/JTF-Technologieförderung 2021-2027, Europäische Union und Freistaat Sachsen