Studienarbeit Solarenergie - Lehr- und Forschungsgebiet ...

Solarenergie – Techniken und Möglichkeiten
Stoffen zu versorgen. In einigen Fällen, wie beispielsweise bei der Grünalge
Clamydomonas reinhardtii ist es notwendig, die Mikroorganismen unter Stress zu
setzen, damit nur elementarer Wasserstoff gebildet wird, nicht aber ein anderer
Stoff, wie beispielsweise elementarer Sauerstoff, der die Hydrogenase hemmt und
so die Ausbeute verringert. Eine weitere Möglichkeit, Mikroorganismen zur
Wasserstoffproduktion zu animieren ist die Bakterien-Algen-Symbiose, wie
beispielsweise die Symbiose von Purpurbakterien und Grünalgen. Hier werden die
kombinierten Stoffwechselfunktionen genutzt, bei denen die Symbiosepartner sich
gegenseitig versorgen. So wird im Beispiel der Symbiose von Purpurbakterien und
Grünalgen das im Reaktor zirkulierende Kohlenstoffdioxid von den Grünalgen mit
Wasserstoff beladen und von den Purpurbakterien wieder entladen.
Grünalgen
Purpurbakterien
Substrat + CO2 CH2O CO2 + H2
Probleme bei der großtechnischen Umsetzung solcher Bioreaktoren bestehen
durch die Forderung nach einer großen sonnenlichtempfangenden Oberfläche in
dem großen Flächenbedarf und in der Prozessstabilität im Freien. Die
entstehenden Kosten stehen bisher nicht im Verhältnis zu der möglichen Ausbeute
und machen den photobiologisch erzeugten Wasserstoff teurer als aus fossilen
Energieträgern produzierten Wasserstoff [21, 22, 24].
4.6 Stand der Forschung
4.6.1 Solarthermie
Kernforschungsgebiet in der Solarthermie ist die solarthermische
Kraftwerkstechnik. So wird nach Optimierungs- und Realisierungsmöglichkeiten
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