Grüner Wasserstoff setzt sich für nachhaltige Lebensmittelsysteme ein

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Neue grüne Wasserstofftechnologie dringt langsam in die Weltwirtschaft ein und nutzt Elektrolyse, um Wasserstoff aus Wasser anstelle von Erdgas oder Kohle zu gewinnen. Bisher konzentrierte sich das Interesse vor allem auf grünen Wasserstoff als Kraftstoff für den Transport. Allerdings sind auch die Lebensmittelsysteme ein wichtiger Sektor, der einer Umgestaltung der Dekarbonisierung bedarf. Bei der neuesten Entwicklung handelt es sich um einen futuristischen, auf einem Elektrolyseur basierenden Proteinwachstumsprozess des finnischen Startups Solar Foods.

Grüner Wasserstoff verdrängt fossile Energie

Hier gibt es einiges auszupacken, also beginnen wir mit dem Elektrolyseur-Winkel. Die Elektrolyse, auch „Wasserspaltung“ genannt, ist keine neue Technologie. Ein elektrischer Strom kann in Gegenwart eines Katalysators Wasserstoffgas von Wasser trennen. Bis vor kurzem war die Technologie jedoch für die Wasserstoffproduktion im kommerziellen Maßstab unpraktisch.

Ein Problem sind die Kosten. Ein wesentlicher Kostenfaktor sind die Kosten für den Katalysator. Typischerweise handelt es sich dabei um etwas Teures wie Platin, es entstehen jedoch auch alternative Formulierungen. Andere technologische Verbesserungen, eine ausgereifte Lieferkette und Skaleneffekte sollten jedoch langfristig auch zu einem Abwärtstrend bei den Gesamtkosten für Elektrolyseure beitragen BloombergNEF und andere Analysten haben vor einem holprigen Weg gewarnt.

Das andere Problem, das einer Lösung bedarf, ist die Stromquelle für den Betrieb der Elektrolyseure. Die Nutzung fossiler Energie zur Herstellung von „grünem“ Wasserstoff ist keine besonders nachhaltige Lösung, aber bis vor wenigen Jahren waren Wasserkraft und Kernenergie die einzigen allgemein verfügbaren kohlenstofffreien Alternativen. Jetzt eröffnen groß angelegte Wind- und Solarkraftwerke neue Standortmöglichkeiten für Elektrolyseuranlagen.

Grüner Wasserstoff für Lebensmittelsysteme

Die Photoelektrochemie ist eine weitere grüne Wasserstofftechnologie, die in Arbeit ist, aber wir sind dabei, uns zu übertreffen. Derzeit konzentriert sich das kommerzielle Potenzial von grünem Wasserstoff auf die Elektrolyse, und Elektrolysehersteller sind auf der Suche nach neuen Märkten. Lebensmittelsysteme sind bereits auf ihrem Radar, da grüner Wasserstoff eingesetzt werden kann, um fossile Energie aus Ammoniakdünger zu gewinnen.

Solar Foods bringt es auf ein ganz neues Niveau. Das Unternehmen hat ein System zur Produktion großer Mengen eines natürlichen Mikroorganismus entwickelt, der von Kohlendioxid zusammen mit grünem Wasserstoff und Sauerstoff gespeist wird aus der Elektrolyse. Das Endergebnis ist ein neues Protein namens Solein®, das zu gewöhnlichen Zutaten hinzugefügt werden kann, ohne den Geschmack zu verändern.

Solein wird hinsichtlich seines Makronährstoffgehalts mit getrocknetem Soja oder Algen vergleichbar beschrieben und enthält 65–70 % Protein, 5–8 % Fett, 10–15 % Ballaststoffe und 3–5 % Mineralstoffe.

Solar Foods produziert Solein in seinem Labor in der Nähe von Helsinki nur in kleinen Mengen für Märkte in Singapur, wo es bereits die Zulassung der Lebensmittelaufsichtsbehörden erhalten hat.

Zu den derzeit verfügbaren Angeboten gehören ein Solein-Snackriegel und ein Schokoladengelato, was nicht besonders ambitioniert klingt. Heute gab das Unternehmen jedoch die Inbetriebnahme von Factory 01 bekannt, seiner ersten vollwertigen Solein-Produktionsanlage in Vantaa, Finnland.

Im Gegensatz zum Kleinserien-Laborbetrieb ist die Fabrik 01 auf die Produktion von bis zu 160 Tonnen Solein pro Jahr ausgelegt. Täglich schätzt Solar Foods, dass sein Bioreaktor im kommerziellen Maßstab die gleiche Proteinmenge produzieren kann wie die Milch eines Milchviehbetriebes mit 300 Kühen.

Anscheinend haben wir noch nichts gesehen. Die Fabrik 01 wird gleichzeitig als Forschungs- und Entwicklungseinrichtung dienen und die nächste Maßstabsvergrößerung ermöglichen. „Deshalb wird Factory 02 letztendlich sowohl den Bioprozess als auch den Produktionsprozess erweitern: Sie würde sich nicht in einem Industriepark befinden, sondern eher einen Industriepark füllen“, sagte Pasi Vainikka, CEO und Mitbegründer von Solar Foods, in einer Stellungnahme Pressemitteilung.

Welche Auswirkungen hat es auf die Wasserressourcen?

Aufgrund des Klimawandels und anderer Faktoren sind die weltweiten Wasserressourcen bereits im Umbruch, daher stellt sich die Frage, wie grüner Wasserstoff in das Bild passt. Denn als Faustregel gilt: Für die Produktion werden neun Liter Wasser benötigt ein Kilogramm Wasserstoff.

Das klingt nach viel, obwohl auch andere Energiesysteme Wasser benötigen. Darüber hinaus weisen Befürworter von grünem Wasserstoff darauf hin, dass einige Produktionssysteme darauf ausgelegt sind, das Wasser zu recyceln (hier). ein Beispiel aus der Stahlindustrie). Auch Meerwasser und Abwasser entwickeln sich zu alternativen Wasserquellen.

Inwieweit grüner Wasserstoff fossile Energie ersetzt, insgesamt Nachhaltigkeitsvorteil Denn Wasserressourcen können entstehen, und der Nachhaltigkeitsaspekt rückt stärker in den Fokus, wenn die Elektrolyse auf die Lebensmittelproduktion angewendet wird.

Wenn Ihnen die Sache mit dem Ersatz von 300 Kühen auf einem Milchviehbetrieb aufgefallen ist, behauptet Solar Foods, im Vergleich zum Anbau von Nahrungspflanzen ähnliche Einsparungen zu erzielen. „Der Anbau eines Kilogramms Solein erfordert etwa 1 % des Wassers und 5 % der Ackerfläche wie der Anbau einer entsprechenden Menge Pflanzenprotein und verursacht dabei nur ein Fünftel der Kohlendioxidemissionen“, erklärt das Unternehmen.

„Solein wird mithilfe eines Bioprozesses hergestellt, bei dem Mikroben mit Gasen (Kohlendioxid, Wasserstoff und Sauerstoff) und geringen Mengen an Nährstoffen gefüttert werden“, fügen sie hinzu. „Der Bioprozess ähnelt der Weinherstellung, wobei Kohlendioxid und Wasserstoff den Zucker als Kohlenstoff- bzw. Energiequelle ersetzen.“

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Die EU hat einen Wasserstoffwirtschaftsplan

Der Fokus der Medien auf Elektrofahrzeuge mit Wasserstoff-Brennstoffzellen hat die Aufmerksamkeit von anderen Märkten abgelenkt, in denen grüner Wasserstoff als leistungsstarker Dekarbonisator fungieren könnte. Es ist also Zeit, aufzuholen.

Solar Foods weist darauf hin, dass Factory 01 das erste Wasserstoffprojekt ist, das im Rahmen des Programms „Wichtiges Projekt von gemeinsamem europäischem Interesse“ der Europäischen Kommission abgeschlossen wurde.

Das IPCEI-Programm wählte Solar Foods im September 2022 zur Genehmigung als Wasserstoffprojekt aus, basierend auf dem 600-Millionen-Euro-Investitionsprogramm des Unternehmens, einschließlich Forschung und Entwicklung für Factory 02.

Die Genehmigung führte zu einem Zuschuss von 34 Millionen Euro von Business Finland an Solar Foods. Nach Angaben des Unternehmens handelte es sich dabei um die „größte Einzelfinanzierung für …“. Zellulare Landwirtschaft in der Welt.”

Behalten Sie Ihre Hüte. Frisch von seiner Qualifikation als eine Nasdaq Green Equity Solar Foods gab am 11. April bekannt, dass das Unternehmen Pläne verfolgt, später in diesem Jahr in den US-Markt einzutreten. Pläne für den EU- und britischen Markt sind ebenfalls in Arbeit.

Grüner Wasserstoff mit mehr Grün

CleanTechnica Wir wandten uns an Solar Fuels, um weitere Informationen zur Stromquelle für die Elektrolyseure der Fabrik 01 zu erhalten, und sie teilten uns mit, dass die Anlage ihren Strom über RECs (Renewable Energy Credits) bezieht, die hauptsächlich aus nordischer Wasserkraft bestehen.

Zum nordischen Strommarkt gehört Dänemark, das nicht besonders für seine Wasserkraftressourcen bekannt ist. Allerdings machen die anderen Mitglieder der Region – Schweden und Norwegen sowie Finnland – den Unterschied aus.

„Die Region umfasst Tausende von Wasserkraftgeneratoren mit über 50 GW installierter Gesamtleistung und etwa 200 TWh jährlicher Erzeugung (~50 % der Gesamtleistung der Region), abhängig von den hydrologischen Bedingungen“, schätzt das Energiedatenunternehmen Energy Exemplar ein.

Mittlerweile macht der örtliche Energieversorger Vantaa Energy Fortschritte ein CO2-neutraler bis negativer Planbeginnend mit dem Ziel, bis 2026 fossile Brennstoffe aus seinem Portfolio zu eliminieren.

Hier in den USA stellt das 7-Milliarden-Dollar-Programm „Regional Clean Hydrogen Hub“ des Energieministeriums eine Mischung aus Mitteln für neuen grünen Wasserstoff, weniger grünen Wasserstoff und geradezu schmutzige Wasserstoffprojekte bereit.

In der jüngsten Entwicklung hat das US-Finanzministerium einer Überprüfung zugestimmt eine vorgeschlagene Steuergutschriftformel Das könnte über Erfolg oder Misserfolg des Programms entscheiden. Bleiben Sie also dran, um mehr darüber zu erfahren.

Bild: Solein auf Mikrobenbasis von Solar Foods Alternative zu pflanzlichem und tierischem Eiweiß wird mit grünem Wasserstoff und Sauerstoff hergestellt.

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