Hallo!
Diese Mikroorganismen, die durch Sonneneinstrahlung (Fotosyntese?) aus Wasser und Luft Ammoniak bilden, und das Haber-Bosch-Verfahren überflüssig machen, wie heißen die noch?
Seit wann gibt es die?
Grüße
Andreas
Engel ?
Das Haber-Bosch-Verfahren erzeugt Ammoniak aus Wasserstoff und Sticktoff, endotherm, also unter Ernergiegewinn.
Du meinst wahrscheinich stickstoffbindende Bakterien, die unter Energieaufwand Stickstoff und organisch gebundenen Wasserstoff in Ammoniak verwandeln.
Diese leben übrigens im Boden, hat mit der Photosynthese nichts zu tun. Und um Besserwisser zu beruhigen, in Cyanobakterien läuft díe Stickstofffixierung in besonders abgekapselten Zellen ab.
Siehe http://de.wikipedia.org/wiki/Stickstofffixierer
Zoelomat
Hallo Zoelomat!
Danke für die schlaue Antwort! Du hast anscheinend echt Ahnung. Aber die meinte ich nicht.
Wenn ich richtig informiert bin, benötigt das Haber-Bosch-Verfahren große Mengen teurer Energie.
Photosyntese dagegen funktioniert, wie jeder weiß, ohne Strom.
Ob es wirklich eine (neuartige?) Form von Photosyntese ist, weiß ich nicht, und auch nicht, ob Gentechnik mit drin ist, aber die sollen jedenfalls mit Sonnenlicht auskommen. Und mit normalem Luftstickstoff.
Grüße
Andreas
Nein, so ist es nicht,
die Synthese von Ammomiak verläuft unter EngergieGEWINN, wenn man erst mal Wasserstoff und Sauerstoff in reiner Form zur Verfügung hat. Was natürlich Energie erfordert.
Die Stickstofffixierung läuft meines Wissens nur unter strikt anaerobben (sauersofffreien) Bedingungen ab, daher die erwähnte Abkapselung.
Eine Synthese von Ammoniak unter de Ausnutzung von Sonnenenergie schließe ich aus, als studierter Biologe, es sei denn, es gäbe neuere Erkenntnisse.
Die Natur macht halt auch nicht alles, was biologisch möglich wäre (und das wär unendlich viel, da wären wir längst Geschichte), sondern das, was sich so ergibt.
Zoelomat
1 „Gefällt mir“
Hallo,
ja, die Reaktion läuft unter Energiegewinn. Das ändert nichts daran dass man, um die Ausbeute zu verbessern hohe Drücke (400-500 bar) benötigt. Die Aufrechterhaltung dieses Druckes ist das Teure an dem Prozess. Reaktoren im Industriemaßstab, die solchen Drücken standhalten, sind auch nicht gerade billig.
Die Knölchenbakterien machen das alles ohne hohe Drücke und das macht es interessant:
http://de.wikipedia.org/wiki/Kn%C3%B6llchenbakterien…
Hi, sie machen das ohne hohe Drücke, aber nicht ohne Lohn, also Energie in (Form von Kohlehydraten, nehm ich an).
Ist also alles eine Frage des vorhandenen Landes/Geldes. Hast du viel Land, pflanzt du Lupinen oder Klee, hast du viel Geld, baust du eine Fabrik und kaufst Öl/Kohle.
Wobei mir die erste Variante sympatischer ist, back to the roots, und wobei du wohl wie ich keines von beiden hast und daher nachdenkst 
Zoelomat
Hallo Andreas,
Wenn ich richtig informiert bin, benötigt das
Haber-Bosch-Verfahren große Mengen teurer Energie.
Du hast zum einen recht, zum anderen nicht.
Du hast Recht damit, daß die Reaktion bei hohem Druck stattfindet und die Erzeugung desselben Energie benötigt.
Andererseits ist die Reaktion Stickstoff + Wasserstoff zu Ammoniak exotherm (ΔH0= -92,5 kJ/mol) Aus N2 + 3 H2.
Da die Reaktion unter Volumenkontraktion abläuft muß zur Aufrechterhaltung des Drucks stets gepumpt werden.
Photosyntese dagegen funktioniert, wie jeder weiß, ohne Strom.
Die Haber Bosch Syntese prinzipiell auch.
Aber die biologische Stickstoffixierung ist für die Mikros auch sehr energieaufwendig und sie leben meist mit anderen Pflanzen in Symbiose.
Die liefern (qua Photosyntese) die Energie, und die Fixierer geben den Pflanzen den fixierten Stickstoff.
Gandalf
Reaktionsgleichung berichtigt (MOD)
Hallo Zoelomat!
Danke auch für diesen lehrreichen Beitrag.
Grüße
Andreas
Hallo Gandalf!
Vielen Dank für die vielen interessanten Fakten!
Grüße
Andreas
Widerspruch in einem Punkt
Hallo,
Die Stickstofffixierung läuft meines Wissens nur unter strikt
anaerobben (sauersofffreien) Bedingungen ab, daher die
erwähnte Abkapselung.
Stimmt; die Nitrogenase ist sauerstoffempfindlich.
Eine Synthese von Ammoniak unter de Ausnutzung von
Sonnenenergie schließe ich aus, als studierter Biologe, es sei
denn, es gäbe neuere Erkenntnisse.
Das stimmt meiner Ansicht nach so nicht: Es gibt N2-fixierende Cyanobakterien; diese sind wie alle Cyanobakterien phototroph, gewinnen also ihre Energie durch Absorption von Sonnenlicht; die Heterocysten, in denen die N2-Fixierung abläuft, verfügen zwar nicht wie ihre Nachbarzellen über das Photosystem II und können daher keinen Sauerstoff freisetzen; soviel ich weiß, gewinnen sie aber durch cyclische Photophosphorylierung ATP, welches sie dann für die N2-Fixierung verwenden können; die Heterocysten werden zwar wohl von ihren Nachbarzellen mit organischen C-Verbindungen versorgt, diese werden aber zuvor photosynthetisch erzeugt. Letztlich wird also die N2-Fixierung bei Cyanobakterien durch das Sonnenlicht energetisiert.
Gruß, Martin
keine Engel sondern N2-fixierende Cyanobakterien
Hallo Andreas,
Photosyntese dagegen funktioniert, wie jeder weiß, ohne Strom.
Ob es wirklich eine (neuartige?) Form von Photosyntese ist,
weiß ich nicht, und auch nicht, ob Gentechnik mit drin ist,
aber die sollen jedenfalls mit Sonnenlicht auskommen. Und mit
normalem Luftstickstoff.
Das ist richtig, aber nicht neu: Es gibt eine ganze Reihe von Cyanobakterien, welche
- Licht als Energiequelle,
- CO2 als Kohlenstoffquelle und
- N2 als Stickstoffquelle
nutzen; außer diesen 3 Faktoren benötigen diese Organismen zum Leben und Wachsen nur noch Wasser und darin gelöste Mineralsalze (sowie nachts Sauerstoff, welchen sie aber tagsüber im Zuge der Photosynthese selbst aus Wasser bilden). Der gebundene Stickstoff liegt dann in den Zellen überwiegend organisch gebunden als Aminostickstoff (etwa in Aminosäuren) vor. Die N2-fixierenden Cyanobakterien sind so gesehen die anspruchslosesten Mikroorganismen schlechthin. Ob diese Fähigkeiten, die auf dem Besitz eines komplizierten Apparates aus Membranen, Farbstoffen und Enzymen beruhen, inzwischen durch Gentechnik auf andere Organismen übertragen worden sind, weiß ich nicht.
Gruß, Martin
Hallo Martin!
Danke für die interessante Antwort.
Produzieren diese Mikroorganismen denn wirklich Ammoniak?
Grüße
Andreas
Produzieren diese Mikroorganismen denn wirklich Ammoniak?
Ja. Allerdings scheiden sie das NH3 nicht aus sondern bauen es, Biomasse erzeugend, in organische Bindung ein.
Martin
Hallo!
Produzieren diese Mikroorganismen denn wirklich Ammoniak?
Ja. Allerdings scheiden sie das NH3 nicht aus sondern bauen
es, Biomasse erzeugend, in organische Bindung ein.
Womit das Haber-Bosch-Verfahren noch immer nicht überflüssig ist. Wie kann man den Ammoniak freisetzen?
Grüße
Andreas