Ein Fortschritt in der Umweltbiotechnologie hat gezeigt, dass methanfressende Mikroben die Emissionen dieses starken Treibhausgases in landwirtschaftlichen Umgebungen und Mülldeponien um bis zu 90 % reduzieren können.
Die Forschung, veröffentlicht von The Washington Post, eröffnet neue Möglichkeiten zur Bekämpfung der Luftverschmutzung und zur Transformation des Umweltmanagements in Schlüsselbereichen wie der Landwirtschaft und der Abfallwirtschaft.
Die Technologie hinter der Innovation
Der Vorschlag basiert auf der Verwendung von methanotrophen Mikroorganismen, die für ihre natürliche Fähigkeit bekannt sind, Methan zu konsumieren. Unternehmen wie Windfall Bio und Forschungsteams der Universität von Washington führten Versuche durch, bei denen diese Mikroben in geschlossenen Systemen oder direkt auf kontaminierten Böden angewendet wurden.
Josh Silverman, CEO von Windfall Bio, erklärte:
„Diese Organismen wissen, wie man Methan frisst. Wir erschaffen nichts Neues. Wir bringen ihnen nichts bei, was sie nicht normalerweise tun würden.“
Feldergebnisse auf Bauernhöfen und Deponien
Die Tests auf der Correia Family Dairy nördlich von San Francisco führten dazu, dass die Mikroben mehr als 85 % des Methans absorbierten, das von einer Güllelagune in nur einem Monat emittiert wurde. Der Landwirt Kenny Correia gab zu, dass ihm die Idee anfangs „verrückt“ erschien, aber die Ergebnisse übertrafen seine Erwartungen.
Auch auf städtischen Deponien war die Wirksamkeit bemerkenswert: Eine einzige Behandlung in Los Angeles reduzierte die Emissionen um mehr als 75 % über mehr als 30 Tage.
In Seattle verwendete das Team der Universität von Washington unter der Leitung der Chemieingenieurin und Mikrobiologin Mary Lidstrom einen Bioreaktor-Prototyp, der eine Reduktion von Methan um bis zu 90 % unter Feldbedingungen erreichte, Ergebnisse, die in einer von Experten begutachteten wissenschaftlichen Zeitschrift veröffentlicht wurden.
Verwendete Stämme und deren Herkunft
Der Prozess stützt sich auf die Fähigkeit der Methanotrophen, Methan in Energie umzuwandeln und sich zu vermehren, selbst in Umgebungen mit niedrigen Gaskonzentrationen.
- Lidstrom arbeitet mit dem Stamm Methylotuvimicrobium buryatense, der aus dem Grund eines Sees in Sibirien stammt und sich durch schnelles Wachstum und Methanhunger auszeichnet.
- Silverman sammelte Mikroben aus Komposthaufen und Böden in Palo Alto und kultivierte sie in seinem eigenen Gasgrill. Daraus entstand der Stamm „Jar 6“, Grundlage der Tests von Windfall Bio.
Über die Emissionsreduktion hinaus
Die Forscher versuchen, die von den Mikroben erzeugte Biomasse als nachhaltigen Dünger und Proteinergänzungsmittel zu nutzen.
- Lidstrom sieht vor, dass die proteinreiche Biomasse als Futter für Zuchtfische verwendet werden könnte, eine Alternative angesichts der abnehmenden Wildpopulationen.
- Windfall Bio begann mit der Produktion von Dünger aus den Mikroben, indem sie in Pulver und dann in gepresste Granulate umgewandelt wurden, und bietet den Bauern ein Produkt, das sie verwenden oder verkaufen können.
Silverman betonte die Bedeutung der wirtschaftlichen Tragfähigkeit dieser Lösungen:
„Wir müssen sicherstellen, dass diese Dinge dem Betreiber selbst zugutekommen.“
Herausforderungen und Perspektiven
Trotz der Fortschritte bestehen Herausforderungen für die breite Einführung:
- Die aktuellen Systeme zur Methanerfassung auf Deponien sind teuer und wenig effektiv für verstreute Emissionen.
- Faktoren wie die Außentemperatur können die Leistung der Mikroben beeinflussen.
- Die großflächige Nachfrage nach Düngemitteln und abgeleiteten Proteinergänzungen ist noch nicht garantiert.
Lidstrom schätzte, dass langfristig zwischen 100.000 und 200.000 Behandlungseinheiten in der Größe eines Schiffscontainers zur Methanerfassung eingesetzt werden könnten, mit dem Ziel, ihre Implementierung bis 2030 zu beginnen.
Reaktionen des wissenschaftlichen und landwirtschaftlichen Sektors
Das Potenzial der Mikroben weckte Erwartungen:
- Eugene Tseng, technischer Berater der Umweltbehörde von Kalifornien, bezeichnete die Implikationen als „enorm“.
- Rob Jackson, Klimawissenschaftler von Stanford, unterstützte die Strategie, Methan zu zerstören, auch wenn Kohlendioxid entsteht, angesichts seines größeren kurzfristigen Klimawirkung.
- Joseph Button, Vizepräsident für Nachhaltigkeit der Straus Family Creamery, hielt die Labordaten und die finanzielle Unterstützung von Windfall Bio für ausreichend, um Pilotversuche auf angeschlossenen Bauernhöfen zu rechtfertigen.
Der Landwirt Kenny Correia äußerte seine Hoffnung, dass es mit den richtigen Methoden eines Tages möglich sein wird, einen Betrieb ohne negative Umweltauswirkungen zu führen, ein Ziel, das er mit diesen Werkzeugen für erreichbar hält.
Die methanfressenden Mikroben stellen eine Innovation mit enormem Potenzial dar, um Emissionen zu reduzieren und nachhaltige Produkte wie Dünger und Proteine zu erzeugen.
Obwohl technische und kommerzielle Herausforderungen bestehen bleiben, zeigen die ersten Ergebnisse auf Bauernhöfen und Deponien, dass diese Biotechnologie zu einem Schlüsselwerkzeug im Kampf gegen die Klimakrise werden und das Umweltmanagement in strategischen Sektoren transformieren könnte.
