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Institut für Bio- und Lebensmitteltechnik

Bereich III Bioverfahrenstechnik

 

Gebäude 30.44

Fritz-Haber-Weg 2

76131 Karlsruhe

Wasserstoffproduktion mit Mikroalgen

Wasserstoffproduktion mit Mikroalgen
Forschungsthema:Photo-Biotechnologie
Typ:Diplom- und Studienarbeiten
Betreuer:

Michael Morweiser

 

   Mikroalgen können zur Produktion einer Vielzahl von Produkten eingesetzt werden, darunter auch Substanzen mit hohem Energiegehalt wie Zucker, Lipide und Wasserstoff. Letzterer ist besonders interessant im Zusammenhang mit der Produktion regenerativer Energien. Wasserstoff kann als Energieträger zur Stromerzeugung in Brennstoffzellen stationärer und mobiler Anlagen eingesetzt werden.
 
Chlamydomonas reinhardtii  kann unter bestimmten Bedingungen Wasserstoff produzieren. Dazu muss eine anaerobe Umgebung hergestellt werden. Zusätzlich muss die Alge unter Schwefellimitierung stehen. Der Vorteil der Wasserstoffproduktion mit Algen ist, dass das Sonnenlicht direkt in einem Energieträger gespeichert werden kann. Voraussetzung dafür ist ein geeigneter Bioreaktor, der das eingestrahlte Licht effizient in der Kultur verteilt und optimal auf die Bedürfnisse der Mikroalgen angepasst ist.

 Die Konstruktion eines solchen Bioreaktors erfordert genaue Kenntnis über die Bedürfnisse der Algen wie Licht- und Nährstoffbedarf, maximale Biomasse, optimale Bedingungen für die Wasserstoffproduktion, Verhalten im Tagesverlauf usw. . Dazu müssen diese Größen zunächst in Laborreaktoren bestimmt werden. Mit den erhaltenen Daten soll ein Modell erstellt werden, das Voraussagen über Wachstum und Produktbildung erlaubt. Parallel dazu wird ein Biorektor konstruiert, der möglichst optimal an die Wasserstoffproduktion angepasst ist.
 

Themen für Studien-/Diplomarbeiten auf diesem Gebiet können Kultivierung in Laborreaktoren, Simulation von Wachstum und Produktion, Konstruktion und Betrieb von Bioreaktoren und Strömungssimulation umfassen.