Weiterentwicklung eines zweistufigen, biologischen Verfahrens zur Entsalzung von bei der grünen Wasserstoffproduktion anfallenden Salzlaken für den Schutz von Seegraswiesen vor Einleitungen von hohen Salzkonzentrationen in die Nordsee
Projektdurchführung
Alfred-Wegener-Institut
Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung
Leiter Ankergruppe Aquakulturforschung
Bussestr. 27
27570 Bremerhaven
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens
Das Ziel des beantragten Projektes ist es zu demonstrieren, dass sich mit Hilfe einer biologischen Vorentsalzung die Menge an anfallender Salzlake für die Herstellung von Wasserstoff signifikant reduzieren lässt. Das Verfahren wurde im Labormaßstab verifiziert. Im gegenwärtigen Antrag wird untersucht, ob und wie der Energiebedarf für künstliche LED- Beleuchtung reduziert werden kann und welche Möglichkeiten der Valorisierung der anfallenden salzhaltigen Algen Biomasse bestehen. Hierzu sollen neueste Lichtleitende LED Entwicklungen (z.B. extrudiertes Akryl) sowie grüne Extraktionsmethoden z.B. zur Trennung der Salze und Wiederverwertung der Algenbiomasse untersucht werden. Assoziierte Partner sind neben potenziellen Anwendern zur Herstellung von Trink- und Reinstwasser (EWE, der Oldenburgisch- Ostfriesische Wasserverband OOWV und das Unternehmen CRM – Coastal Research & Management GbR). Das Projekt ist Teil eines größeren durch die Metropolregion Nordwest sowie durch Helmholtz geförderten Vorhabens zum Bau einer Demonstrator- Anlage für eine biologische Entsalzung im Weser Mündungsgebiet. Die biologische Entsalzung kann die neue Schlüsseltechnologie werden um den zunehmenden Bedarf an Wasser (von Trinkwasser bis hin zu Wasserstoffproduktion) zu decken, ohne gleichzeitig küstennahe Ökosysteme durch die Einleitung großer Mengen an Salzlake zu gefährden.
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenIm Rahmen der Arbeiten soll ein Energie- optimierter LED-Verteilungs- und Steuerungsplan entwickelt werden und auf Basis von generierten Wachstums- und Entsalzungseffizienzen (mg Salz Aufnahme/ g Algentrockenmasse) der Energiebedarf für die Entsalzung pro Liter/m³ Salzwasser berechnet werden. Diese Berechnung wird die Datengrundlage für die wirtschaftliche Betrachtung im Vergleich zur technischen Entsalzung. Des Weiteren wird untersucht, ob sich die salzhaltige Biomasse regenerieren lässt; ob sich das Salz von der Algenzelle lösen lässt ohne die Zelle zu beschädigen und die Biomasse wiederholt für die Salzaufnahme einsetzen lässt ohne durch diesen Regenerationsprozess zusätzliche Reststoffströme zu generieren. Neben Verwertungsmöglichkeiten der Biomasse und der Salze wird zudem eine erste Risikobewertung ausgearbeitet, die sich ggfs. durch das Einleiten großer Mengen an Salzlake in das Mündungsgebiet der Weser z.B. für lokale Seegraswiesen ergeben könnte.