Schön gestaltete, energieerzeugende Biopaneele, die Kohlendioxid aufsaugen und Biomasse zur Verwendung als Brennstoff oder Dünger herauspumpen – das ist die Idee hinter dem mexikanischen Start-up Greenfluidics und seinen mit Nanotechnologie verbesserten Mikroalgen-Bioreaktoren.
Die Idee, flache Algentanks an der Außenseite von Gebäuden als Teil einer Nachhaltigkeitsmaßnahme einzusetzen, ist nicht neu. Bereits 2013 haben sich Splitterwerk Architects und das Ingenieurbüro Arup zusammengetan, um ein Demonstrationsgebäude mit dem Namen BIQ zu errichten, das nicht weniger als 200 Quadratmeter Algen-Bioskin-Paneele enthält.
Diese Biopaneele, die durch die darin eingebettete Biomasse grün gefärbt sind, erfüllen mehrere Zwecke. Sie nehmen Kohlendioxid auf, das aus einer Emissionsquelle abgeschieden wird, und leiten ihn durch Wasser, das mit ausgewählten Algenstämmen imprägniert ist. Diese absorbieren das CO2 sowie das Sonnenlicht und betreiben Photosynthese, wobei sie ihre Masse vergrößern und frischen Sauerstoff erzeugen. Je mehr Sonnenlicht zur Verfügung steht, desto schneller wachsen die Algen, wobei für jedes Kilo Algen etwa zwei Kilo Kohlendioxid gebunden werden.
Biopaneele speichern auch Wärme
Diese Biopaneele speichern auch Wärme in ihrem Wasser, was zwei Zwecken dient: Erstens beschatten die außen angebrachten Paneele das Gebäude, wodurch im Sommer weniger Energie für die Klimaanlage benötigt wird. Zweitens kann diese Wärme geerntet werden – ebenso wie die Biomasse selbst. Die erzeugte Biomasse wird in regelmäßigen Abständen als Brei herausgefiltert, dann abtransportiert und zu brennbarem Biobrennstoff aufbereitet, der dann in das Gebäude zurückgebracht und dem Brenner zugeführt wird, der das Warmwassersystem des Gebäudes betreibt. Mit dem Biomassebrennstoff und der aus dem Wasser in den Paneelen gewonnenen Wärme kann man im BIQ etwa ein Drittel des Energiebedarfs für die Warmwasserbereitung nachhaltig decken.
Greenfluidics möchte dieses Verfahren in einigen Punkten verbessern. Die Innovation liegt hier vor allem in der thermischen Erfassung und Umwandlung. Das neue System soll Nanofluide verwenden – das heißt, recycelbare Kohlenstoff-Nanopartikel werden dem Wasser hinzugefügt, um dessen Wärmeleitfähigkeit zu erhöhen. Das Wasser wird durch eine Seite der Paneele geleitet, um die Wärmeaufnahme zu verbessern, während auf der anderen Seite die Algen gezüchtet werden. Die Wärme wird in diesem Fall durch einen thermoelektrischen Generator direkt in Elektrizität umgewandelt und in das Gebäude eingespeist, so dass diese Biopaneele eher mit herkömmlichen Sonnenkollektoren vergleichbar sind.
Zudem will Greenfluidics seine Paneele in einer Reihe attraktiver Designs bauen, die die Architektur aufwerten und einen grünen Schwerpunkt setzen können. Das 2018 gegründete Unternehmen hofft, bald ein Produkt auf den Markt bringen zu können.
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Bild: Greenfluidics
