Goldener Wasserstoff: Hehre Pläne mit Mikroben

Mikrobielle Konkurrenz im Boden wartet

Eine sehr wichtige offene Frage ist, ob und wie lange im Labor gezüchtete Mikroorganismen im Untergrund überleben. Gegen heimische Arten, „die dort das Sagen haben“ und gut leben, kann sich nach Ansicht von Callmeier die Einbringung von Arten aus dem Labor meist nicht durchsetzen. Die winzigen Bewohner der Erde sind mit den größeren Arten verwandt, ganz anders als im Labor. Der Abbau von Öl ist hauptsächlich eine Teamarbeit von Bakterien und Archaeen, die Kohlenwasserstoffe abbauen.

Diese methanogenen Archaeen sind ein Forschungsgebiet von Günter Wagner am Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie in Bremen. 2022 beschrieb er gemeinsam mit der Meeresforscherin Antje Boetius in der Zeitschrift „Reviews of Microbiology“, wie Mikroorganismen Öl in Methan und Kohlendioxid abbauen. Wagner bezweifelt jedoch, dass mit dem Cemvita-Verfahren relevante Mengen an Wasserstoff an die Oberfläche gelangen.

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Wenn Wasserstoff unterirdisch produziert wird, werden Archaeen den Wasserstoff schnell aufnehmen und sofort damit beginnen, Methan daraus zu machen. Das ist eine altbekannte Praxis: „Auch wenn bei der Ölförderung Wasser in den Untergrund gepumpt wird, kommt es zur mikrobiellen Bildung von Methan.“ Doch das hat sich aus Klimaschutzgründen geändert. „Vor zehn Jahren war die Industrie sehr an Mikrochips interessiert, die Öl spalten und in Erdgas umwandeln. In Zukunft werden die Menschen Erdgas aber lieber unter Tage freisetzen“, erklärt Wagner.

Wie viel Wasserstoff wird tatsächlich produziert?

Aber selbst wenn sich im Untergrund speziell auf die Produktion von Wasserstoff ausgerichtete Kulturen ansiedeln würden, wäre die Gesamtmenge sehr gering, erwartet der Mikrobiologe und Geochemiker Günter Wagner. Der entstehende Wasserstoff hemmt auch die weitere Zersetzungswirkung von Mikroben. Somit bildet sich kaum eine aufsteigende Blase. Und die Art und Weise, wie sie es herstellen können, ist blockiert – durch das dabei entstehende Kohlendioxid. Es reagiert im Untergrund zu Karbonat, das dann die Kanäle zwischen den Poren verstopft. Es sei “fest gebunden”, fügt Callmeier hinzu, “es ist wie einzementiert, je nachdem, um was für ein Gestein es sich handelt.”

„Vor zehn Jahren war die Industrie sehr an Mikrochips interessiert, die Öl spalten und in Erdgas umwandeln. Künftig würden sie Erdgas aber auch lieber unter Tage freisetzen.“Gunter Wagner, Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie

Selbst wenn der Wasserstoff nicht zu Methan gefressen wird und die Wege offen bleiben, sei eine sechs- oder dreifache Wasserstoffmenge noch zu wenig, um wirtschaftlich sinnvoll zu sein, sagt Kalmeier. Dass Wasserstoff aus dem Bohrloch kommt, kann sich Wagner allerdings nicht vorstellen, weil die Gasmenge so gering ist. Neben thermodynamischen Überlegungen sind anaerobe Arten, die ohne Sauerstoff und Licht leben, näher verwandt mit “Mikroorganismen, die langsam unter Schnecken wachsen”. Nicht umsonst verschwinden die schwarzen Sternenhaufen, die durch Unfälle und Ölkatastrophen an die Meeresküste gespült wurden, nicht. Dunkle Stücke verderben nicht, sagt Wagner, weil „es so viel Nahrung ist“, aber Sauerstoff ist vorhanden und erleichtert den Abbau.

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Ein weiteres Problem ist das dabei entstehende Kohlendioxid. Cemvita schreibt über das Abfangen und Wiederspeichern von Treibhausgasen, ohne jedoch Details zu nennen. Dies ist jedoch keineswegs eine beiläufige Überlegung. Das Abfangen, Komprimieren und Injizieren von Kohlendioxid in den Untergrund ist jedoch ein energieintensiver Prozess, der die Nettoenergieausbeute aus der Wasserstoffproduktion erheblich verringert. Außerdem ein geeignetes Reservoir für CO2 gefunden werden, denn nicht jede Lagerstätte ist geeignet, Kohlendioxid zu speichern.

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