Einige Leute schauen vielleicht in den Müllcontainer eines Lebensmittelgeschäfts und sehen Müll. Aber andere fangen an, Dollarzeichen zu sehen.
In den USA entstehen neue Einrichtungen, um Lebensmittelverschwendung mit einem Prozess namens anaerobe Vergärung zu bekämpfen, bei dem Mikroben zum Abbau organischer Materialien verwendet werden. Umleitenein Unternehmen, das sich für die Bekämpfung von Lebensmittelverschwendung einsetzt, gab heute bekannt, dass es eine Finanzierungsvereinbarung in Höhe von 1 Milliarde US-Dollar erhalten hat, um den Aufbau und Einsatz dieser Technologie zu unterstützen.
Die neue Vereinbarung von Divert mit dem Energieinfrastrukturunternehmen Enbridge wird dem Unternehmen dabei helfen, neue Anlagen in den USA zu bauen und einzusetzen. Wenn alles nach Plan läuft, könnte Divert bis zum Ende des Jahrzehnts insgesamt 5 % der Lebensmittelabfälle in den USA bewältigen, sagt CEO und Mitbegründer Ryan Begin.
Allein in den USA werden jedes Jahr etwa 60 Millionen Tonnen Lebensmittelabfälle erzeugt, was etwa 30 % der gesamten Lebensmittelversorgung entspricht US-Landwirtschaftsministerium. Die globale Summe liegt nahe bei 1 Milliarde Tonnen. Heute landen diese verschwendeten Lebensmittel typischerweise auf Mülldeponien, wo sie zerfallen und Methan produzieren, ein starkes Treibhausgas. Viele Deponien verfügen über Systeme zum Auffangen der erzeugten Gase, aber sie können nur in der Nähe auffangen 60 % des emittierten Methans.
„Wir müssen diesen Abfall irgendwie handhaben“, sagt er Meltem Urgun Demirtas, Leiter der Gruppe für Bioprozesse und reaktive Trennungen am Argonne National Laboratory. Neben der Vermeidung von Methanemissionen kann die richtige Verarbeitung von Lebensmittelabfällen sogar Energie und Produkte wie Düngemittel erzeugen.
Eine Option, die als anaerobe Faulung bezeichnet wird, wird heute in Kläranlagen auf der ganzen Welt häufig eingesetzt. Jetzt verwenden mehr Orte es, um andere Abfälle zu entsorgen, wie Gülle auf Bauernhöfen und weggeworfene Lebensmittel. Deutschland ist weltweit führend bei anaeroben Fermentern: Das Land betreibt heute etwa 10.000 solcher Reaktoren. In den USA sind es etwas mehr als 2.000, und nur wenige Hundert werden für Lebensmittelabfälle verwendet.
So funktioniert das. Wenn Unternehmen Lebensmittelabfälle von Lebensmittelgeschäften oder Lebensmittelhändlern erhalten, verflüssigen sie diese im Grunde und verwandeln sie in eine „Müllschlamm“, sagt Begin. Die Gummibänder, Aufkleber und Plastikverpackungen werden entfernt, und die Aufschlämmung wird dann durch den Rest des Prozesses geführt. Der Star der Show ist die Mikrobengemeinschaft, die in den Reaktor eingesät wird, ein bisschen wie ein Sauerteigstarter. Sie verschlingen die Lebensmittelabfälle und wandeln die wässrige Mischung in die Endprodukte um: Biogas und einen festen Stoff namens Gärrest, der dem Boden zugesetzt werden kann.
„Wir sind wirklich Mikrobenbauern“, sagt Shawn Kreloff, CEO von Bioenergie DevCo, ein Unternehmen, das anaerobe Fermenter baut und betreibt. Um die Mikroben bei Laune zu halten, muss sichergestellt werden, dass die Bedingungen genau richtig sind, innerhalb enger Temperatur- und Säurebereiche. Sie mögen es auch nicht, wenn ihr Essen zu salzig ist, sagt Christine McKiernan, Chief Engineering and Construction Officer bei Bioenergy DevCo.
Kompostieren ist vielleicht ein bekannterer Prozess für den Umgang mit Lebensmittelabfällen – es verwendet auch Mikroben und produziert auch ein festes Material, das mit Nährstoffen gefüllt ist. Der große Unterschied besteht darin, dass die Kompostierung in Gegenwart von Sauerstoff erfolgt, sodass Mikroben den Abfall zu Schmutz zersetzen und dabei hauptsächlich Kohlendioxid abgeben.
Wenn ein Komposthaufen nicht ausreichend gemischt wird, wird seinen Mikroben der Sauerstoff entzogen. Es beginnt natürlich, anaerobe Aktivitäten zu durchlaufen und Methan zu bilden: schlechte Nachrichten für Kompostieranlagen, die oft zur Atmosphäre hin offen sind. Über kurze Zeitspannen geht es um Methan 80 Mal stärker als Treibhausgas als Kohlendioxid.
“Wir müssen diesen Müll irgendwie handhaben.”
Meltem Urgun Demirtas
Für Unternehmen, die an anaerober Vergärung interessiert sind, ist jedoch die Methanproduktion das Ziel. Da diese Anlagen versiegelt sind, kann das von Mikroben produzierte Gemisch aus Methan und Kohlendioxid, Biogas genannt, aufgefangen und zu Biomethan gereinigt werden, das als Ersatz für Erdgas verwendet werden kann.
Einige Hersteller verwenden dieses Biomethan (auch als erneuerbares Erdgas bezeichnet) oder das ungereinigte Biogas vor Ort und verbrennen es, um ihre Anlagen mit Strom zu versorgen. Andere verkaufen es an Versorgungsunternehmen, sodass es in bestehende Erdgasleitungen eingespeist und zur Stromerzeugung in Kraftwerken oder zum Heizen oder Kochen in Haushalten verwendet wird.
Im Großen und Ganzen könnte die anaerobe Vergärung einen Klimavorteil bringen, aber wie genau der Prozess die Emissionen reduziert, hängt stark von den Details ab, sagt er Troy Hawkinsein Forscher am Argonne National Laboratory, der die Umweltauswirkungen von Energiesystemen untersucht.
BEN GEBO/DIVERT
Divert arbeitet mit über 5.000 Einzelhandelsgeschäften in den USA zusammen, um Lebensmittelabfälle zu sammeln und durch anaerobe Vergärung zu verarbeiten. Das Unternehmen betreibt derzeit 10 Fermenterstandorte in den USA und verwendet Tracking-Systeme, um zu verstehen, warum bestimmte Lebensmittel überhaupt verschwendet werden, fügt Begin hinzu.
Der Einsatz anaerober Fermenter ist nicht billig: Eine Anlage in voller Größe kann mehrere zehn oder hundert Millionen Dollar kosten. Auch das Entwerfen neuer Anlagen kann einige Zeit in Anspruch nehmen, da die meisten auf bestimmte Verarbeitungsaufgaben zugeschnitten sind. Eine Einrichtung vor Ort für eine Eiscremefabrik könnte anders aussehen als eine, die alles annehmen kann, von Lebensmittelabfällen wie abgelaufenen Tiefkühlpizzen und alten Äpfeln bis hin zu gebrauchten Speiseölen aus Restaurants, sagt McKiernan.
Über 11.000 weitere Standorte in den USA sind laut a reif für den Einsatz anaerober Fermenter, von Abwasseranlagen bis hin zu Lebensmittelabfalldeponien 2014 Bericht der US-Bundesbehörden. Wenn all diese Anlagen gebaut würden, könnten sie genug Energie erzeugen, um 3 Millionen Haushalte mit Strom zu versorgen. Der American Biogas Councileine Branchenhandelsgruppe, beziffert die Zahl auf 15.000 Standorte, deren Bau insgesamt etwa 45 Milliarden US-Dollar erfordern würde.
Es wird nicht billig und nicht schnell sein, aber anaerobe Fermenter könnten in Zukunft ein bedeutendes Ziel für Lebensmittelverschwendung sein und dabei helfen, die Tischabfälle einer Person in die Energie einer anderen Person umzuwandeln.
Korrektur: In einer früheren Version dieses Artikels wurde ein Zitat von Shawn Kreloff falsch zugeordnet.
