CO2-Entfernung und -Speicherung mit Mikroalgen
Wir entfernen dauerhaft CO2 aus der Atmosphäre, indem wir Mikroalgen anbauen und vergraben.
Biomasse KohlenstoffEntfernung und Speicherung (BiCRS) kombiniert Photosynthese mit Technologie. Unsere Photobioreaktoren im Freien schaffen ideale Bedingungen für das schnelle Wachstum von Mikroalgen-Biomasse in Wasser unter Verwendung von Sonnenlicht. Durch die Photosynthese binden die Algen in einem natürlichen ProzessCO2 aus der Atmosphäre. Deshalb ist unser BiCRS-Ansatz energie- und kosteneffizient.
Unser Prozess
Die Photosynthese in Algen wurde im Laufe von Millionen von Jahren der Evolution optimiert. Wir passen diesen bereits hocheffizienten Prozess an und verbessern ihn mit Technologie für unseren Ansatz zur Entfernung und Speicherung von Kohlenstoff in Biomasse (BiCRS). Er umfasst drei Schritte:
1. Wachstum
In unseren Photobioreaktoren wachsen die Algen durch Zellteilung. Sie gedeihen in natürlichem Licht und werden mit Nährstoffen undCO2 aus der Atmosphäre versorgt. Während der Photosynthese binden die AlgenCO2 und der produzierte Sauerstoff wird an die Atmosphäre abgegeben.
2. Ernten & Trocknen
Sobald die Algen eine bestimmte Dichte erreicht haben, beginnt die Ernte. Ein Teil der Biomasse wird kontinuierlich aus dem Wasser gefiltert und getrocknet. Die getrocknete Biomasse besteht zu mehr als 50% aus Kohlenstoff.
3. Lagerung
Die kohlenstoffreiche Biomasse wird langfristig unterirdisch gelagert, z.B. in stillgelegten Kiesgruben oder unterirdischen Minen. Insgesamt hat das Verfahren eine negativeCO2-Bilanz und gilt daher als Technologie mit negativen Emissionen.
Vorteile unserer Lösung zur Entfernung von Kohlenstoff
MESSBAR
Wir wiegen die Biomasse und messen ihren Kohlenstoffgehalt, bevor wir sie vergraben. So können wir genau bestimmen, wie viel CO<sub>2</sub> aus der Atmosphäre entfernt wurde. Mit 1 kg Algenbiomasse können etwa 1,8 kg CO<sub>2</sub> entfernt werden.
PERMANENT
Die Zusammensetzung der getrockneten Biomasse und geeignete Lagerungsbedingungen, wie pH-Wert und Wassergehalt, sorgen dafür, dass sie über 1000 Jahre lang stabil bleibt. Das bedeutet, dass der entfernte Kohlenstoff dauerhaft eingeschlossen ist.
ENERGIEEFFIZIENT
Das Sonnenlicht ist die Hauptenergiequelle in unserem Ansatz. Daher benötigen wir nur etwa 1,5 kWh an technischer Energie, um 1 kg<sub>CO2</sub> zu binden. Wir vermeiden Transporte oder halten die Wege kurz, indem wir unsere Bioreaktoren in der unmittelbaren Umgebung der Lagerstätte betreiben.
ZUSÄTZLICH
Unser Verfahren entzieht der Atmosphäre nachweislich zusätzliches<sub>CO2</sub> in Ihrem Namen. Dadurch wird eine Doppelzählung unserer<sub>CO2-Entfernungszertifikate</sub> vermieden.
VERIFIZIERBAR
Wir legen grossen Wert auf einen hohen Standard bei der Überwachung, Berichterstattung und Verifizierung (MRV), um die Transparenz und Überprüfbarkeit unseres Prozesses sicherzustellen.
SKALIERBAR
Unsere Photobioreaktoren ermöglichen die hocheffiziente Produktion von Biomasse für die<sub>CO2-Sequestrierung</sub>. Sie sind modular, skalierbar und Plug & Play-bereit für die Installation.
Was sind Negativemissionstechnologien?
Negative Emissionstechnologien (NET) umfassen technologische Ansätze und Strategien zur Entfernung von Kohlendioxid (CO2) und anderen Treibhausgasen wie Methan (CH4) aus der Atmosphäre. Per Definition wird mehr CO2 entfernt als durch die Anwendung der Technologie emittiert wird. NETs reduzieren daher die Gesamtkonzentration von CO2 in der Atmosphäre und ihre Auswirkungen auf die globale Erwärmung.
Die von Arrhenius entwickelte Technologie für negative Emissionen basiert auf Mikroalgen.
Warum wir negative Emissionen brauchen
Negative Emissionen sind kein Ersatz für eine drastische Reduzierung der Treibhausgasemissionen! Die Vermeidung von CO2 an der Quelle bleibt die wirksamste und dringendste Strategie zur Bekämpfung des Klimawandels.
Der Übergang zu erneuerbaren Energien und anderen nicht-fossilen Ressourcen schreitet voran, aber er wird Zeit brauchen. Einige Emissionen lassen sich möglicherweise nicht schnell genug reduzieren. Ausserdem wird es immer CO2-Emissionen geben, die sich nur schwer oder gar nicht vermeiden lassen, wie z.B. Emissionen aus der Landwirtschaft oder der Müllverbrennung. Diese Emissionen können mit Technologien für negative Emissionen bekämpft werden.
Biomasse für die Bioökonomie
Arrhenius‚ Photobioreaktoren bieten eine präzise Kontrolle der Betriebsparameter und gewährleisten eine schnelle und hocheffiziente Biomasseproduktion. Unsere Mikroalgen-Biomasse ist für verschiedene Anwendungen in der Bioökonomie geeignet.
Ersatz von fossilen Materialien
Mikroalgen-Biomasse kann in verschiedenen Industrien fossile Rohstoffe ersetzen. Dies verbessert die Kohlenstoffbilanz, da unnötige Emissionen vermieden werden und der CO2-Fussabdruck insgesamt verringert wird. Zu den möglichen Anwendungen gehört die nachhaltige Produktion von:
- Industrielle Güter (z.B. Farbstoffe, Kosmetika oder Biokunststoffe)
- Kraftstoffe (z.B. Biodiesel oder Bioethanol)
- Landwirtschaftlicher Dünger (z.B. Bio-Dünger)
- Plattform-Chemikalien (z.B. Ethanol, Glycerin)
Vermeiden Sie Langstreckentransporte
In der Lebensmittel- und Futtermittelindustrie dienen Mikroalgen als nachhaltige Proteinquelle. Sie können zum Beispiel Soja im Tierfutter ersetzen. Im Gegensatz zu Soja, das oft über weite Strecken transportiert wird, können Mikroalgen vor Ort mit hoher Effizienz produziert werden. Dadurch werden die Auswirkungen auf die Umwelt weiter reduziert.
Unsere Dienstleistungen
Arrhenius bietet verschiedene Dienstleistungen im Zusammenhang mit dem Design von Bioreaktoren und der Produktion von Mikroalgen sowie maßgeschneiderte Analysen an:
Beratung und Durchführbarkeitsstudien
-Konzeption & Durchführung von Machbarkeitsstudien
-Lebenszyklus-(Wirkungs-)Analysen (LC(I)A)
-Technoökonomische Analysen (TEA)
-Gebrauchsanalysen (UA)
Energie-, Massen- und Materialbilanzen
-Ökologische und wirtschaftliche Berechnungen
-Experimentelle Untersuchungen & Validierungen im Labormaßstab
Technische Dienste
-Design und Entwicklung von Bioreaktoren
-Offene und geschlossene Systeme
-Künstlich beleuchtete und im Freien aufgestellte Photobioreaktoren
-Analytische Dienstleistungen
-Überwachung der wichtigsten Wachstumsparameter
-Biomasse-Verfolgung in Echtzeit
-Stichprobenartige Analysen der Zusammensetzung und Qualität der Biomasse
Produktion von Biomasse
-Mikroalgen-Biomasseproduktion
-Produktion des Impfstoffs
-Ernte- und Trocknungstechniken
-Unterschiedliche Extraktionsmethoden
(z.B. Ölextraktion mit dem Soxhlet-Verfahren)
Unsere Infrastruktur
Analytisches Labor
Zur Untersuchung der Gesundheit von Mikroalgen oder für Experimente im Labormaßstab.
40 L Lotus Mini
F&E-Prototyp mit künstlicher Beleuchtung für die Sonnensimulation, die jederzeit Experimente in Innenräumen ermöglicht.
Gewächshaus und Steuereinheit
Vollautomatischer Betrieb und Fernsteuerung.
Vorkultur
Interne Infrastruktur für die Vorbereitung und Herstellung von Inokulum für verschiedene Algenstämme.
600 L Lotus 34
Photobioreaktor für den Außenbereich, der für eine erhöhte Produktivität der Mikroalgen bei minimalem spezifischem Energieverbrauch entwickelt wurde.
10 L Reaktoren
10x10 L Blasensäulen-Bioreaktor, künstlich beleuchtet für Experimente im Labormaßstab oder zur Herstellung von Inokulum.
500 L LOOFAH
Reaktordesign für maximale flächenspezifische Produktivität, künstlich beleuchtet, geschlossenes System.
Ausrüstung für die Weinlese
Zentrifuge für sehr kleine Mikroalgen (bis zu 2 bis 10 μm im Durchmesser).
Häufig gestellte Fragen
CO2-Entfernung & negative Emissionen
Warum müssen wir CO2 aus der Atmosphäre entfernen?
Um den Klimawandel einzudämmen und die globale Erwärmung auf 1,5°C über dem vorindustriellen Niveau zu begrenzen, müssen wir bis spätestens 2050Netto-CO2-Emissionen erreichen. Die Verringerung der Emissionen ist die wichtigste und wirksamste Maßnahme. Aber es gibt einige Emissionen, die nicht vermieden oder schnell genug reduziert werden können. Um diese Emissionen auszugleichen und Netto-Null zu erreichen, müssen wirCO2 aus der Atmosphäre entfernen.
Warum nicht einfach mehr Bäume pflanzen?
Das Pflanzen von Bäumen ist absolut sinnvoll und wichtig für die Abschwächung des Klimawandels. Aufforstung und Wiederaufforstung haben jedoch ihre Grenzen, was ihre skalierbare Kapazität zurCO2-Bindung angeht. Sie allein reichen nicht aus, um die für Netto-Null-Emissionen erforderlichen negativen Emissionen zu erreichen.
Warum nicht auch andere Treibhausgase wie Methan (CH4) oder Distickstoffoxid (N2O) entfernen?
Der Schwerpunkt liegt auf der Beseitigung vonCO2, da dies das wichtigste Treibhausgas ist, das mit dem langfristigen Klimawandel in Verbindung gebracht wird. Methan und Distickstoffoxid sind zwar stärkere Treibhausgase, haben aber eine kürzere Lebensdauer in der Atmosphäre alsCO2. Die Reduzierung dieser Gase ist ebenfalls von entscheidender Bedeutung und erfordert spezifische Strategien, wie z.B. die Verbesserung der Abfallbewirtschaftung und die Verringerung landwirtschaftlicher Emissionen.
Wie viel CO2 kann mit Algenbiomasse entfernt werden?
Für jedes in der Biomasse gespeicherte Kohlenstoffatom wird ein Molekül Kohlendioxid aus der Atmosphäre entfernt. Da Kohlenstoffatome (C) viel leichter sind als Kohlendioxid (CO2)-Moleküle, entspricht 1 kg in Biomasse gespeicherter Kohlenstoff der Entfernung von 3,7 kg CO2 aus der Atmosphäre. Wenn also die Biomasse zu 50% aus Kohlenstoff besteht, entzieht 1 kg Biomasse der Atmosphäre etwa 1,8 kgCO2.
Warum der Name "Arrhenius" ?
1896 war Svante Arrhenius der erste, der die globale Erwärmung aufgrund der vom Menschen verursachtenCO2-Emissionen vorhersagte. Er vermutete, dassCO2 die infraroten Wärmestrahlen des von der Erde ausgestrahlten Lichts absorbiert und dass sich das Klima der Erde durch einen zu hohenCO2-Gehalt in der Atmosphäre erwärmen könnte. Wir sind beeindruckt von seiner Weitsicht und möchten ihm unsere Anerkennung zollen.
Algen & Lagerung von Biomasse
Welche Art von Algen verwenden Sie?
Wir verwenden grüne Süßwasser-Mikroalgen mit einer hohen Wachstumsrate und einem hohen Kohlenstoffgehalt, um eine hoheCO2-Abscheidungsrate zu gewährleisten.
Sind die Algen giftig oder schädlich für die Umwelt?
Nein, die Algen sind nicht giftig oder schädlich für die Umwelt. Sie können sie sogar essen.
Warum verbrennen Sie die Algen nicht einfach?
Wenn die Algen verbrannt werden, wird das zuvor gebundene CO2 wieder freigesetzt. In diesem Fall wäre der Prozess nur CO2-neutral, nicht CO2-negativ.
Wie und wo wird die Algenbiomasse gelagert?
Die Algenbiomasse kann an einer Vielzahl von Standorten gelagert werden. Die naheliegendsten Standorte sind Braunkohletagebaugebiete oder unterirdische Bergwerke verschiedener Art (Kupfer, Salz, Kohle usw.).