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Biomaterialien Herstellungsverfahren mit Mikroben

Algen und andere Mikroben können Biochemikalien synthetisieren, die für die Herstellung von Bioprodukten auf der Erde und auf Raumstationen benötigt werden. Mit Hilfe von Bioreaktoren, die auf die Kultivierung verschiedener Arten spezialisiert sind, lassen sich Biokunststoffe und Kohlenstoffkerne für die Infrastruktur, Nanocarbonate für synthetischen Beton, Lipide für Biokraftstoffe sowie Carotine und Omega-3-Fettsäuren für Gesundheits- und Nahrungsergänzungsmittel herstellen.
Das Projekt "Sustainable Material Concept" der ESA hat diese Idee als Teil eines geschlossenen Materialkreislaufs in Zusammenarbeit mit der Algen-Technologie-Gruppe der HSLU, der Inspire AG und der Eidgenössischen Anstalt entwickelt.

Die Studie zum nachhaltigen Materialkonzept für Weltraumforschungsmissionen umfasst zwei Szenarien:

1. Verwendung von Materialien als biologische Nährstoffe (z.B. Recycling von CO2, O2 und CH4).
2. Nutzung von Stoffen als technische Nährstoffe durch Stoffumwandlung und Recycling.

Es hat sich gezeigt, dass, wenn das Material zumindest teilweise recycelt und auf einer Raumstation verarbeitet werden kann, eine beträchtliche Anzahl von Stützpfeilern für den Bau von Gewächshäusern, Habitaten oder anderer Infrastruktur eingespart werden kann.

3 Bioreaktoren im Labor

Drei verschiedene Bioreaktoren, die zur Prüfung der Algenproduktion verwendet werden. Links ist ein 2-Liter-Tankreaktor mit kontinuierlichem Rühren zu sehen. Auf der rechten Seite ist ein 10-Liter-Plattenreaktor zu sehen. In der Mitte befindet sich ein 50-ml-Reaktor mit einer optischen Echtzeit-Sensoranordnung für Sauerstoff, pH-Wert und Biomasse.

Publikation

Welt und Müll

Organische Produkte, die sich über biologische Kreisläufe zersetzen können, führen zu einem nachhaltigeren Materialmanagement auf der Erde und im Weltraum.

Kontakt

Dr. Timothy Granata

+41 79 890 8782

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