Das Projekt "Entwicklung eines integrierten katalytischen Prozesses zur Erzeugung von biobasierten Kraftstoffkomponenten aus cellulosehaltiger Biomasse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsinstitut Bioaktive Polymersysteme biopos e.V. Forschungsstandort Teltow-Seehof durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines integrierten katalytischen Verfahrens zur Synthese von aliphatischen Estern für den Einsatz als Benzin- bzw. als Diesel-Kraftstoff-Komponenten , wobei die niedermolekularen Ester für den Einsatz in Benzin und die höhermolekularen Ester für Diesel-Kraftstoff focussiert werden sollen. Die Plattformchemikalie Lävulinsäure soll aus Lignocellulose-Fraktionierungsprozessen bereitgestellt werden. Eine neue effiziente Konversion zur Herstellung von Valeriansäure mittels bifunktioneller Hydrierkatalysatoren sowie eine anschließende effiziente Veresterung mittels neuartiger fester Alumosilikate ist zu entwickeln. Dabei sollen Ethanol und Butanol als biobasierte Alkohole, möglichst ebenso aus Lignocellulose-Rohstoffen hergestellt, für die Veresterung eingesetzt werden. Zunächst wird die Hydrierung von Lävulinsäure zu Gamma-Valerolacton untersucht. Im Anschluss wird die säurekatalysierte Ringöffnung und Hydrierung von Gamma-Valerolacton zu Valeriansäure durchgeführt. Anschließend wird die Valeriansäure erst mit Ethanol und dann Butanol verestert. Der direkten Konversion von Lävulinsäure zu Valeriansäure folgen die Ermittlung von Blendanalysen, Blendrate und Eckdaten für die technologische Umsetzung.
Das Projekt "ERA-IB 7: BIOCHEM: Neuartige BIOraffinerie-Plattformtechnologie für eine modell-getriebene Produktion von CHEMikalien aus minderwertiger Biomasse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg, Institut für Bioprozess- und Biosystemtechnik V-1 durchgeführt. Ziel des Verbundprojekts ist es, eine Plattform-Technologie für die modell-gestützte Auslegung neuer Bioprozesse zur Nutzung minderwertiger organischer Abfälle für die Herstellung von flüchtigen Fettsäuren (VFA, wie Essig-, Propion-, Butter- und Valeriansäure) mittels Mischkulturfermentation zu entwickeln und in eine Semi-Pilotanlage zu implementieren. Dazu kommen folgende Methoden und Technik im Einsatz: 1. Entwicklung eines bioenergetisch basierten kinetischen Models für die Vorhersage bevorzugter metabolischer Routen von Mischpopulationen; 2. Unterstützung der experimentellen Untersuchungen durch gezielte Optimierung der Betriebsbedingungen anhand des Modells und Werkzeuge der Bioprozesstechnik; 3. Optimierung der mikrobiellen Gemeinschaft für ein gewünschtes Produktspektrum und Produktausbeute durch gezielte Manipulation der Betriebsbedingungen; 4. Erhöhung der Produktivität und Überwindung der Produktinhibierung durch Einsatz einer in-situ Produkttrennungstechnik; 5. Entwicklung einer virtuellen Anlage zur Prozessauslegung für ausgewählte Produkte aus verschiedenen Substraten.