Das Projekt "Mikrobiell katalysierte Elektrosynthese von Bernsteinsäure, Teilvorhaben 1: Technische Auslegung des Reaktorsystems" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fachhochschule Aachen, Fachbereich Chemie und Biotechnologie, Lehrgebiet Bioverfahrenstechnik und Downstream Processing.Ziel ist die stoffliche Nutzung elektrischer Energie zur mikrobiellen Produktion des Kunststoffmonomers Bernsteinsäure. Hierbei wird der innovative Ansatz der mikrobiellen Elektrosynthese verfolgt. Elektrische Energie wird in den Mikroorganismus Actinobacillus succinogenes transferiert, der zugleich nachwachsende Rohstoffe zur Synthese der Katalysatoren und des Produkts nutzt. Die zusätzlichen Redoxäquivalente (NADH) durch die Aufnahme von Elektronen bewirken eine Veränderung der Stoffwechselproduktzusammensetzung in Richtung zur Bernsteinsäure. Das Konzept erlaubt die Umwandlung elektrischer Energie in komplexe Produkte unter Einsatz des selbstreplizierenden Ganzzellkatalysators unter sehr milden Reaktionsbedingungen (T kleiner als 40 Grad C, pH 7, wässriges Lösungsmittel). Zusätzlich sind die Anforderungen an die Elektroden und die Reinheit der flüssigen Phase bei einer mikrobiellen Elektrosynthese gering und somit der Prozess kostengünstig. Die Technologie der mikrobiellen Elektrosynthese konnte durch die Antragssteller bereits für die Produktion von Butanol etabliert und mehrfach publiziert werden. Im angestrebten Projekt soll ein neues, wirtschaftlich relevantes Bioproduktionsverfahren etabliert und der technologische Reifegrad des Verfahrens erhöht werden. Der Transfer der Power2X-Technologie wird zunächst ein kleinen Reaktionsgefäßen durchgeführt und im Anschluss auf einen technischen Bioreaktor überführt. Hierbei werden Betrachtungen zur Skalierbarkeit durchgeführt. Zielsetzung des TV 1 ist die technische Etablierung des neuen Reaktorsystems. Dies insbesondere durch Überarbeitung eines Bioreaktors für den Einsatz mit Elektroden unter besonderer Berücksichtigung von Korrosion im Reaktorraum. Neben den konstruktiven Ansätzen umfasst dies die Erschaffung und Charakterisierung neuer Elektodenoberflächen aus elektrisch leitfähigen, biokompatiblen Hydrogelen. Zugrundeliegende Stoffstrombilanzen werden in ein Modell überführt, um Signifikanzanalysen durchzuführen.
Das Projekt "Mikrobiell katalysierte Elektrosynthese von Bernsteinsäure" wird/wurde ausgeführt durch: Fachhochschule Aachen, Fachbereich Chemie und Biotechnologie, Lehrgebiet Bioverfahrenstechnik und Downstream Processing.Ziel ist die stoffliche Nutzung elektrischer Energie zur mikrobiellen Produktion des Kunststoffmonomers Bernsteinsäure. Hierbei wird der innovative Ansatz der mikrobiellen Elektrosynthese verfolgt. Elektrische Energie wird in den Mikroorganismus Actinobacillus succinogenes transferiert, der zugleich nachwachsende Rohstoffe zur Synthese der Katalysatoren und des Produkts nutzt. Die zusätzlichen Redoxäquivalente (NADH) durch die Aufnahme von Elektronen bewirken eine Veränderung der Stoffwechselproduktzusammensetzung in Richtung zur Bernsteinsäure. Das Konzept erlaubt die Umwandlung elektrischer Energie in komplexe Produkte unter Einsatz des selbstreplizierenden Ganzzellkatalysators unter sehr milden Reaktionsbedingungen (T kleiner als 40 Grad C, pH 7, wässriges Lösungsmittel). Zusätzlich sind die Anforderungen an die Elektroden und die Reinheit der flüssigen Phase bei einer mikrobiellen Elektrosynthese gering und somit der Prozess kostengünstig. Die Technologie der mikrobiellen Elektrosynthese konnte durch die Antragssteller bereits für die Produktion von Butanol etabliert und mehrfach publiziert werden. Im angestrebten Projekt soll ein neues, wirtschaftlich relevantes Bioproduktionsverfahren etabliert und der technologische Reifegrad des Verfahrens erhöht werden. Der Transfer der Power2X-Technologie wird zunächst ein kleinen Reaktionsgefäßen durchgeführt und im Anschluss auf einen technischen Bioreaktor überführt. Hierbei werden Betrachtungen zur Skalierbarkeit durchgeführt. Zielsetzung des TV 1 ist die technische Etablierung des neuen Reaktorsystems. Dies insbesondere durch Überarbeitung eines Bioreaktors für den Einsatz mit Elektroden unter besonderer Berücksichtigung von Korrosion im Reaktorraum. Neben den konstruktiven Ansätzen umfasst dies die Erschaffung und Charakterisierung neuer Elektodenoberflächen aus elektrisch leitfähigen, biokompatiblen Hydrogelen. Zugrundeliegende Stoffstrombilanzen werden in ein Modell überführt, um Signifikanzanalysen durchzuführen.
Das Projekt "Mikrobiell katalysierte Elektrosynthese von Bernsteinsäure, Teilvorhaben 2: Untersuchung des Elektronentransfers und Genexpressionsanalyse" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau, Lehrgebiet für Bioverfahrenstechnik.Ziel ist die stoffliche Nutzung elektrischer Energie zur mikrobiellen Produktion des Kunststoffmonomers Bernsteinsäure. Hierbei wird der innovative Ansatz der mikrobiellen Elektrosynthese verfolgt. Elektrische Energie wird in den Mikroorganismus Actinobacillus succinogenes transferiert, der zugleich nachwachsende Rohstoffe zur Synthese der Katalysatoren und des Produkts nutzt. Die zusätzlichen Redoxäquivalente (NADH) durch die Aufnahme von Elektronen bewirken eine Veränderung der Stoffwechselproduktzusammensetzung in Richtung zur Bernsteinsäure. Das Konzept erlaubt die Umwandlung elektrischer Energie in komplexe Produkte unter Einsatz des selbstreplizierenden Ganzzellkatalysators unter sehr milden Reaktionsbedingungen (T kleiner als 40 Grad C, pH 7, wässriges Lösungsmittel). Zusätzlich sind die Anforderungen an die Elektroden und die Reinheit der flüssigen Phase bei einer mikrobiellen Elektrosynthese gering und somit der Prozess kostengünstig. Die Technologie der mikrobiellen Elektrosynthese konnte durch die Antragssteller bereits für die Produktion von Butanol etabliert und mehrfach publiziert werden. Im angestrebten Projekt soll ein neues, wirtschaftlich relevantes Bioproduktionsverfahren etabliert und der technologische Reifegrad des Verfahrens erhöht werden. Der Transfer der Power2X-Technologie wird zunächst in kleinen Reaktionsgefäßen durchgeführt und im Anschluss auf einen technischen Bioreaktor überführt. Hierbei werden Betrachtungen zur Skalierbarkeit durchgeführt. Zielsetzung des TV 2 ist die Untersuchung des Elektronentransfers und die Genexpressionsanalyse. Dafür soll die Biofilmbildung auf der Elektrode und die mögliche Ausbildung von Nanodrähten analysiert werden, die einen direkten Elektronentransfer ermöglichen. Unterschiede zwischen nativen und synthetischen Biofilmen werden untersucht. Erhaltene Erkenntnisse werden auf den Produktionsprozess im Bioreaktor übertragen und der Einfluss des angelegten Potentials auf die Genexpression analysiert.
Das Projekt "TI-Bioraffinerien: C4-Bioraffinerie: Fermentative Gewinnung von Bio-Butanol unter Verwertung von Neben-, Rest- und Abfallstoffen der Mühlenindustrie für die Weiterverarbeitung zu bio-basierten Schmierstoffkomponenten, Teilvorhaben A" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Klüber Lubrication München GmbH & Co. KG.
Das Projekt "TI-Bioraffinerien: C4-Bioraffinerie: Fermentative Gewinnung von Bio-Butanol unter Verwertung von Neben-, Rest- und Abfallstoffen der Mühlenindustrie für die Weiterverarbeitung zu bio-basierten Schmierstoffkomponenten, Teilvorhaben C" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität München, Institut für Botanik und Mikrobiologie, Lehrstuhl für Mikrobiologie.
Das Projekt "TI-Bioraffinerien: C4-Bioraffinerie: Fermentative Gewinnung von Bio-Butanol unter Verwertung von Neben-, Rest- und Abfallstoffen der Mühlenindustrie für die Weiterverarbeitung zu bio-basierten Schmierstoffkomponenten, Teilvorhaben D" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Westfälische Hochschule Gelsenkirchen Bocholt Recklinghausen, Fachbereich 8 Ingenieur- und Naturwissenschaften.
Das Projekt "TI-Bioraffinerien: C4-Bioraffinerie: Fermentative Gewinnung von Bio-Butanol unter Verwertung von Neben-, Rest- und Abfallstoffen der Mühlenindustrie für die Weiterverarbeitung zu bio-basierten Schmierstoffkomponenten, Teilvorhaben B" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Hochschule Köln, Campus Leverkusen, Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften - CHEMPARK Leverkusen.
Das Projekt "ERACoBioTECH Call 1 - Bester: Bioprozesse für eine optimierte Produktion von Butylestern aus nachwachsenden Rohstoffen, Teilprojekt Rostock" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Rostock, Institut für Informatik, Lehrstuhl für Systembiologie und Bioinformatik.Die Spezialchemieindustrie ist ein 450-Milliarden-Dollar-Markt und Teil des globalen Chemiemarktes mit einem Gesamtwert von 5,4 Billionen Dollar. Der Projektpartner GBL umschließt bereits einen Markt für Butanol und Aceton mit einem Wert von 2,3 Milliarden US-Dollar innerhalb des Marktes für erneuerbare fortgeschrittene Technologien im kommerziellen Maßstab, zum Beispiel für die Herstellung verschiedenster Chemikalien wie Butylester. Butylester, gewonnen aus Butanol und organischen Säuren, haben vielfältige Anwendungen von der Grundchemikalie bis hin zu hochwertigen Inhaltsstoffen in Duftstoffen, Aromen, Kosmetika, Spezialpolymeren und Beschichtungen. Um einen nachhaltigen und effizienten Weg zu erneuerbaren Butylestern aus Lignocellulose-Biomasse zu generieren, wird sich das BESTER-Projekt auf die Herstellung von Carbonsäuren konzentrieren. Diese entwickelten Säuren und deren enzymatische Veresterung der Komponentenprodukte mit Butanol, auf die das BESTER Projekt abzielt, werden den Marktwert erhöhen und gleichzeitig die Treibhausgasemissionen verringern.
Das Projekt "Waste4Butanol & Biogas" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Prüf- und Forschungsinstitut Pirmasens e.V..Fermentative Produktion von Butanol auf der Basis von Abfällen aus der Backwaren- und Pizzaproduktion. Hierbei soll eine kontinuierliche Fermentation im Rieselstromverfahren mit simultaner Produktstrippung realisiert werden. Parallel wird die Nutzung der Fermentationsreste für eine Biogasproduktion untersucht. Durch Kombination einer innovativen Fermentationstechnologie und einer energetischen Nutzung der Reststoffe soll ein energieautarker Prozess mit hoher Produktausbeute realisiert werden.
Das Projekt "Bio-Gerätebenzin für Kleinmotoren, Teilvorhaben 2: Herstellung biogener Kraftstoffe" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Sondervermögen Großforschung, Institut für Katalyseforschung und -technologie.Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung von maßgeschneiderten Gerätebenzinen speziell für den Einsatz in Kleinmotoren. Diese sollen bis zu 100% auf Basis nachwachsender Rohstoffe erzeugt werden und ein deutliches Innovationspotenzial, wie z.B. die Reduktion von Emissionen und Kraftstoffverbrauch, aufweisen. Mit Hinblick auf ihre Marktfähigkeit sollen akzeptable Produktionskosten, hohe Verfügbarkeit und eine sichere Handhabung gewährleistet sein. Im ersten Schritt werden anhand motorischer Basisuntersuchungen mit gängigen Kraftstoffen (Superbenzin, Gerätebenzine, Alkohol-Kraftstoffe, etc.) die chemisch-physikalischen Anforderungen an optimale Kraftstoffe definiert. Parallel hierzu werden biobasierte Kraftstoffe bzw. Kraftstoffkomponenten hergestellt. Am IKFT werden hierzu zwei Ansätze verfolgt: Die Herstellung von C2+-Alkoholen, insbesondere Butanol, und die Herstellung von Alkylatbenzinen aus biomassebasierten Olefinen. Durch Laboranalysen der biobasierten Kraftstoffe werden im Abgleich mit den definierten Anforderungen maßgeschneiderte Gerätebenzin-Formulierungen identifiziert. Diese werden einerseits in motorischen Untersuchungen überprüft und andererseits auf ihre Werkstoffverträglichkeit (Motor und Peripherie) und Mischbarkeit mit Motorölen hin beurteilt. Abschließend werden die biobasierten Gerätebenzin-Formulierungen bezüglich ihrer ökologischen, motorischen und wirtschaftlichen Eignung für den Markt bewertet.
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