Stoffliche Nutzung von CO2 durch Mikroorganismen
BRAIN und Südzucker kooperieren
Die BRAIN AG und die Südzucker AG intensivieren ihre Kooperation auf dem Gebiet der mikrobiellen Kohlendioxid-Verwertung. Die Kooperation, welche als Teil der strategischen Allianz ZeroCarb FP partiell vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) co-finanziert wird, hat das Ziel, den industriellen Nebenstrom CO2 mittels optimierter Plattformorganismen einer Vielzahl interessanter Zwischenprodukte zuzuführen. In der Phase 1 der Allianz wurde ein zweistufiger Prozess erfolgreich im Labormaßstab entwickelt. Die beiden Partner haben aufgrund der guten Resultate nun einen Antrag auf weitergehende Förderung beim BMBF eingereicht, um in der Phase 2 der strategischen Allianz ZeroCarb FP an der CO2 emittierenden Bioethanol-Anlage in Zeitz einen Scale Up in eine Technikumsanlage zu realisieren.
Optimierung des Fermentationsprozesses zur biotechnologischen Herstellung von Mono- und Dicarbonsäuren aus kohlenstoffhaltigen industriellen Abfallströmen.
© BRAIN AG, Zwingenberg
BioEthanol Produktionsanlage der CropEnergies AG in Zeitz, ein Tochterunternehmen der Südzucker: Das bei der Herstellung von BioEthanol entstehende CO2 soll mikrobiell gebunden und zu Mono-und Dicarbonsäuren umgewandelt werden.
© Südzucker AG, Mannheim
Aktuell verfolgen die beiden Partner das Ziel, das bei der Herstellung von Bioethanol entstehende CO2 einer stofflichen Nutzung zuzuführen. Die aus CO2 entstehenden Zwischenprodukte, darunter u.a. Mono- oder Dicarbonsäuren, können dabei als Spezialitäten-Produkte der bislang von fossilen Rohstoffen abhängigen Bioplastikindustrie zugeführt werden.
„Schon seit vielen Jahren ist die Südzucker AG bestrebt, ihre Produktionsprozesse hinsichtlich Ausbeute und Energieeffizienz möglichst nachhaltig zu gestalten. Auch bei der Nutzung von kohlenstoffhaltigen Nebenströmen haben wir bereits viele Erfolge erzielen können,“ stellt Dr. Wolfgang Wach, Leiter der Abteilung Biotechnologie in der Zentralabteilung Forschung, Entwicklung und Service (ZAFES) der Südzucker, fest. „Die Kooperation mit BRAIN ergänzt in hervorragender Weise unsere eigenen Forschungsaktivitäten in dem Bereich der stofflichen Nutzung von CO2. Ein Projekt mit Algen als CO2-Verwerter konnte in diesem Zusammenhang gerade erfolgreich abgeschlossen werden.“
„Durch die Zusammenarbeit mit der BRAIN AG wollen wir die stoffliche Nutzung von Nebenströmen in unseren industriellen Prozessen auf eine breitere Basis stellen. Die ersten, bereits viel versprechenden Ergebnisse bei der mikrobiellen Nutzung des CO2 aus Bioethanol-Anlagen bestätigen, dass wir zusammen mit unserem strategischen Partner BRAIN unsere Ziele erreichen werden“, sagt Edda Höfer, Projektleiterin in der ZAFES bei Südzucker.
„Wir freuen uns, dass wir bei der Nutzung von CO2 als Wertstoff die ersten Meilensteine innerhalb unserer Kooperation erreichen konnten. Auf Basis des erfolgreich etablierten Laborverfahrens wollen wir nun zusammen mit unserem strategischen Partner Südzucker in der Phase 2 der ZeroCarbFP eine erste Technikumsanlage an der bestehenden Bioethanol-Produktionsanlage in Zeitz etablieren und so Wege für eine nachhaltige stoffliche Nutzung von Nebenströmen legen“, sagt Dr. Jürgen Eck, CEO der BRAIN AG. „Wir sehen darüber hinaus das Potential, die gemeinsam mit unserem Partner entwickelte Technologie auch in anderen Prozessen, bei denen CO2 emittiert wird, einzusetzen und so einer breiten industriellen Nutzung zuzuführen. Die Mikroorganismen sind genügsam und können sich unterschiedlichen CO2-Quellen sehr gut anpassen.“
„Mit dem hier in der Kooperation etablierten zweistufigen Verfahren der stofflichen CO2-Verwertung ist uns ein großer Durchbruch gelungen. Die im Vergleich zu alternativen Prozessen niedrige Temperatur des CO2 Gases ermöglicht eine deutlich effektivere Substratbereitstellung und entsprechend hohe CO2-Fixierungsraten der Mikroorganismen der ersten Stufe konnten erreicht werden“, stellt Dr. Jörg Mampel, Projektleiter und Mikrobiologe der BRAIN, fest. „In der zweiten Stufe konnten wir durch die Einbindung eines Plattformorganismus unserem Partner Südzucker ein ganzes Portfolio von interessanten Produkt-Kandidaten ermöglichen. Dass es uns gelungen ist, den Laborprozess in so kurzer Zeit zu etablieren, freut uns bei BRAIN sehr!“
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