Butanol

3D Ansicht eines Isobutanol-Moleküls
Ethanol ist ein vielversprechender Biokraftstoff, besitzt jedoch zwei wesentliche Nachteile. Es zieht Wasser an und kann dadurch korrosiv wirken, und es hat eine niedrigere Energiedichte als Benzin. Butanol/Isobutanol ist wie Ethanol ein Alkohol, besitzt allerdings zwei Kohlenstoffatome mehr als Ethanol. Zudem besitzt es gegenüber Ethanol einige chemisch-physikalische Vorteile: Isobutanol hat eine höhere Energiedichte, einen niedrigeren Dampfdruck und einen höheren Flammpunkt. Isobutanol ist schlechter mit Wasser mischbar und viel weniger korrosiv; deshalb kann es auch über die existierende Infrastuktur vertrieben werden (Pipelines und Tankstellen). Es kann problemlos als Kraftstoff für Ottomotoren eingesetzt werden oder aber auch mit Diesel vermischt in Dieselmotoren verwendet werden.
Butanol konnte bisher biotechnologisch nur durch Fermentation von Zuckern mit anaeroben Bakterien produziert werden. Diese Herstellung ist jedoch recht kompliziert und nicht rentabel. Im Rahmen des Re2alko-Projektes wurden an der Universität Frankfurt nun Hefen entwickelt, die neben Ethanol auch Isobutanol produzieren (Brat et al. 2012: www.biotechnologyforbiofuels.com). Obwohl die bisher erreichten Ausbeuten relativ gering sind, bieten sich noch vielversprechende Optimierungsansätze an. So soll in weiterführenden Arbeiten die Ethanolbildung der Hefen komplett abgeschaltet werden und die Hefen zusätzlich mit den Stoffwechselwegen zur Pentosevergärung ausgestattet werden. Dieses sollte dann zu durchaus rentablen Isobutanolausbeuten aus Lignozellulose-haltigen Reststoffen führen. Mit diesen Hefen könnte dann ein optimierter, alternativer Biokraftstoff-Produktionsprozess entwickelt werden. Dafür könnten bereits bestehende Ethanolproduktionsanlagen relativ einfach auf die Produktion von Isobutanol umgerüstet werden.