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Bielefelder Uni-Team entwickelt Bakterium zur Umwandlung von Ökostrom in Biosprit

Zehn Bielefelder Master-Studierende wollen beim diesjährigen iGEM-Wettbewerb in Boston zeigen, wie das von Ihnen konstruierte Escherichia coli-Bakterium Ökostrom in Biokraftstoff umwandelt. Positiver Nebeneffekt: Bei der Umwandlung wird CO2 gebunden. Die Chancen auf einen der vorderen Plätze stehen nicht schlecht.

Das Bielefelder Team hat sich den Namen „The Transformers – from carbon dioxide to biofuel“ gegeben. (Copyright: iGEM Bielefeld-CeBiTec)

Das Bielefelder Team hat sich den Namen „The Transformers – from carbon dioxide to biofuel“ gegeben. (Copyright: iGEM Bielefeld-CeBiTec)

Umwandlung von Ökostrom in Biokraftstoff

Strom aus regenerativen Energien lässt sich bislang weder effizient speichern noch transportieren. Diesen überschüssigen Strom will das Bielefelder Uni-Team nun nutzen, um die entwickelten Bakterien wachsen zu lassen. Dazu befinden sich die Bakterien in einer reversen mikrobiellen Brennstoffzelle (rMFC), in der die Energie des Stroms auf die Bakterien übertragen und von diesen weiter genutzt wird. Um einen Biokraftstoff herzustellen, ist es nun wichtig, dass die Bakterien wachsen beziehungsweise sich vermehren können. Hierzu ist aber noch ein Zwischenschritt notwendig.

Escherichia coli soll zusätzlich CO2 binden

Deshalb arbeiten die Studierenden daran, die Bakterien zu befähigen, CO2 zu fixieren. Dafür bringen sie einen Stoffwechselweg in die von ihnen konstruierten Escherichia coli-Bakterien ein. Dieser ist in Pflanzen während der Photosynthese aktiv und bindet den Kohlenstoff aus dem CO2. Der fixierte Kohlenstoff soll im Bakterium dann als Grundlage für die Herstellung des Biokraftstoffs dienen. Positiver Nebeneffekt des Vorgangs ist, dass auf diese Weise CO2 aus der Luft entfernt und von den Bakterien gebunden wird.

Biokraftstoff Isobutanol hat höhere Energiedichte

Das Bielefelder Team hat sich für die Herstellung des Biokraftstoffs Isobutanol entschieden, der beispielsweise als Treibstoff für Autos genutzt werden könnte. Um Isobutanol herzustellen, kombinieren die Studierenden Gene unterschiedlicher Organismen und bringen diese in das von ihnen konstruierte Bakterium ein, welches mithilfe des fixierten Kohlenstoffs schließlich den Biokraftstoff produziert. Weiterer Vorteil: Da Isobutanol im Gegensatz zu gebräuchlichen Ethanol-Kraftstoffen eine höhere Energiedichte aufweist, benötigt man weniger Isobutanol, um ein Fahrzeug anzutreiben.

Neues Bakterium soll in Boston überzeugen

Erste Erfolge können die Studierenden bereits vermelden: So ist es ihnen gelungen, Gene für die Isobutanolproduktion zu isolieren und zu kombinieren. Außerdem ist eine erste Konstruktion der entworfenen Brennstoffzelle abgeschlossen, sodass das Team mit Testläufen starten kann. Im Finale in Boston, bei dem dieses Jahr über 240 Teams mitmachen, will es dann das fertige Bakterium vorstellen, welches mittels Strom wachsen, CO2 fixieren und Isobutanol produzieren kann.

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"Bielefelder Uni-Team entwickelt Bakterium zur Umwandlung von Ökostrom in Biosprit" wurde am 12.09.2014 verfasst