DARPA-Projekt: Kerosintreibstoff aus Algen

High Density Vertical BioractorDie Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) ist mit einem jährlichen Forschungsbudget von 3,2 Milliarden US-Dollar (Stand 2009) die zentrale Forschungs- und Entwicklungsbehörde des US-Verteidigungsministeriums. Sie wurde 1958 in Reaktion auf den sowjetischen Sputnik-Flug gegründet um den vermeintlichen Rückstand im Wettrüsten aufzuholen. Ein “Projekt” das seine Wurzeln in der DARPA hatte und sicherlich jeder Leser hier kennt, ist das Internet. Ein derzeit interessante Projekte der DARPA ist der Versuch aus Algen kerosingestützten Treibstoff JP-8 zu gewinnen.

Energie-Ausbeute von BiokraftstoffenMomentan verbraucht das US-Militär total rund 144 Millionen Barrels (rund 23 Milliarden Liter – ungefähr die Hälfte des Volumens des Bodensees) Treibstoff pro Jahr. Der kerosingestützte Treibstoff JP-8 zur Betankung von Flugzeugen, Panzer usw. nimmt dabei 90% des Gesamtverbrauchs ein. Angesichts dieser Verbrauchszahlen, der zunehmende Umweltproblematik und des in Zukunft wieder höheren Preises, steigt das Interesse bei den Armeen dieser Welt, nach Alternativen zu Erdöl-basierenden Treibstoffen zu suchen. Der Treibstoffverbrauch ist sogar in der Schweizer Armee ein Thema: in einigen grossen Verbänden ist die Reduktion des Treibstoffsverbrauch eine wichtige Zielsetzung für 2009 und der Chef der Armee ad interims, Divisionär André Blattmann sagte in seiner Videobotschaft zum neuen Jahr: “Ein haushälterischer Umgang mit den Ressourcen ist kein Widerspruch zur Forderung nach einer hohen Ausbildungsintensität. Es gilt, das Sparpotential (weniger fahren, schiessen, fliegen) auch im Bereich Ausbildung mittels bester Planung auszuschöpfen.”

Die DARPA verfolgt in Zusammenarbeit mit General Atomics das Ziel, den Preis für die Herstellung von Öl aus Algen zu senken. Derzeit kostet eine Gallone (ca. 3,8 Liter) Algenöl rund 6-7 US-Dollar – zu hoch für einen wirtschaftlichen Einsatz, der bei maximal 1 US-Dollar interessant werden könnte. Gemäss Einschätzung des US-Energiedepartements könnte dieses Ziel in 5-10 Jahren erreicht werden. Sollte das Projekt erfolgreich verlaufen, könnte ein Feld von rund 4.000 Quadratmeter (ungefähr die Hälfte eines üblichen Fussballfelds) zwischen 19.000-57.000 Liter Öl jährlich abwerfen. Die Menge gewonnenen JP-8 wird etwas geringer sein, weil der Treibstoff anschliessend noch aus diesem Öl raffiniert werden muss. Die Ausbeute sieht nicht so schlecht aus, wenn man zum Vergleich berücksichtigt, dass aus Getreide oder Soja auf einer gleichgrossen Fläche jährlich nur rund 190-570 Liter Öl gewonnen werden kann. Ausserdem sind Algen relativ leicht anzupflanzen, da sie nur Wasser (Qualität spielt keine Rolle), Sonnenlicht und Kohlendioxid aus der Luft benötigen. Sie bilden keine Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion, wie dies bei Getreide und Soja der Fall ist, da Algen keine wertvollen Ackerflächen benötigen (vgl. auch Das Ende einer Bio-Illusion?). Ausserdem wachsen einige Sorten extrem schnell und verdoppeln ihr Gewicht mehrmals täglich.

 
Zahlen, Zahlen, Zahlen….
Zum Vergleich der Treibstoffverbrauch einiger Militärfahrzeuge: pro 100km verbraucht…
…ein Leopard 2 im Gelände rund 530 Liter;
…ein Leopard 2 auf der Strasse rund 340 Liter;
…ein Abrams Panzer (US-Army) auf der Strasse rund 395 Liter;
…ein Humvee (US-Army) rund 60 Liter;
…ein Puch (CH Armee) rund 20 Liter;
…ein Hummer H3 (ziviler Humvee) rund 18-19 Liter;
…ein Niedrigenergiefahrzeug weniger als 5 Liter.

Bild- und Videoverzeichnis
Oben links: Nicht nur die DARPA forscht an den Algen herum. Auf dem Bild steht Glenn Kertz, Wissenschaftler, Präsident und CEO der Firma Valcent Products vor einem Algenreaktor (High Density Vertical Bioreactor). Valcent baut derzeit am weltweit ersten kommerziellen Bioreaktor-Pilotprojekt in El Paso, Texas.
Video: Im Video erklärt Glenn Kertz das Prinzip und die Vorteile der Treibstoffgewinnung aus Algen.

Hauptquellen
William Matthews, “From Algae to JP-8“, Defense News, 24:1, 05.01.2009, 17.

Weitere Informationen
Firmenblog von Valcent Products Inc.

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