Am 24. Januar 2025 hat die Universität Duisburg-Essen (UDE) ein bedeutendes Projekt zur Erforschung von Algen ins Leben gerufen, das die größte Algensammlung weltweit mit über 7.000 Stämmen nutzt. Diese Sammlung wird am Advanced Light Source des Lawrence Berkeley National Laboratory untersucht. Ziel dieser umfassenden Studie ist die Entschlüsselung der chemischen Zusammensetzung der Algenzellen sowie die Identifikation der wertvollen Biomoleküle, die diese Organismen produzieren. Laut der UDE können Algen, wie beispielsweise Chlorella, Lipide erzeugen, die sich als nachhaltige Energieträger eignen.
Die Forschung wird unter der Leitung von Prof. Dr. Alexander Probst und Dr. Andre Soares durchgeführt. Die Untersuchungen am Teilchenbeschleuniger, der seit dem 1. Januar 2025 aktiv ist, ermöglichen die Nutzung von extrem reinem Infrarotlicht, das das Hintergrundrauschen in den Messungen minimiert. Dies ist besonders wichtig, da das Team auch die Interaktionen von Algen mit anderen Organismen, wie Bakterien, analysiert. Diese Wechselwirkungen könnten weitere Einblicke in die Ökologie und Funktionalität von Algen geben.
Wichtiger Beitrag zur Klimaforschung
Algen spielen eine entscheidende Rolle im Kampf gegen den Klimawandel. Sie sind in der Lage, Kohlendioxid in organische Materie umzuwandeln, was ihren Nutzen als CO2-Sequestrierer unterstreicht. Diese nachhaltige Energiequelle nutzt die Photosynthese zur Umwandlung von Sonnenenergie in Biomasse, die für die Energiegewinnung verwendet werden kann. Die Anwendungen reichen von Biokraftstoffen, inklusive Biodiesel, über die Erstellung von Biokunststoffen bis hin zu Düngemitteln und Tierfutter. Im Kontext von Algenforschung haben auch Mikrobiologen der Fraunhofer-Gesellschaft wichtige Fortschritte erzielt.
Ein Beispiel für die vielseitige Verwendung von Algen ist die Art Chlamydomonas reinhardtii, die große Mengen Lipide produziert. Diese Eigenschaften machen Algen zu einem idealen Kandidaten für biotechnologische Anwendungen. Die steigende Popularität von Algen in der wissenschaftlichen Gemeinschaft ist ein Indiz für das Potenzial, das sie als Energiequelle bieten. Algen sind nicht nur erneuerbar und nachhaltig, sondern sie verursachen auch keine schädlichen Emissionen.
Forschungsfortschritte und zukünftige Herausforderungen
Im Jahr 2024 wurde bereits der erste Schritt zur Entschlüsselung des Erbguts von über 100 Algenstämmen in Kooperation mit dem Joint Genome Institute des LBL unternommen. Die Kombination aus Genomanalysen und hochauflösender Infrarot-Spektroskopie eröffnet der Forschung neue Möglichkeiten. Diese Entwicklungen sind nicht nur für die UDE bedeutend, sondern spiegeln auch den interdisziplinären Ansatz breiterer wissenschaftlicher Bemühungen wider.
Dennoch gibt es Herausforderungen, die angegangen werden müssen, darunter die wirtschaftliche Rentabilität und langfristige Nachhaltigkeit der Algenenergie. Weitere Forschungen sind erforderlich, um effizientere Anbaumethoden zu entwickeln und die Extraktion der wertvollen Inhaltsstoffe zu optimieren. Zudem ist das Verständnis der Ökologie von Algenpopulationen entscheidend, um negative Auswirkungen zu minimieren. Der Einsatz neuer Technologien ist essenziell, um die vielversprechende Zukunft der Algen in der Energieproduktion zu realisieren.
Die Untersuchungen am Advanced Light Source finden bis Ende Juni 2025 statt, gefolgt von umfassenden Anschlussanalysen und Datenauswertungen. Dieser bedeutende Meilenstein in der Algenforschung huldigt nicht nur der Interdisziplinarität, sondern könnte auch zur Lösung einiger der drängendsten Herausforderungen im Bereich der nachhaltigen Energiegewinnung beitragen.
