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Integration of Bio-Conversion and Separation Technology for the production and application of platform chemicals from 2nd generation biomass

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Rifiuti organici utilizzati come fonte di prodotti chimici industriali

La biotecnologia bianca usa organismi o processi biologici per produrre in modo più sostenibile prodotti importanti dal punto di vista industriale. Una nuova tecnologia per produrre in modo efficace in termini di costi sostanze chimiche piattaforma da rifiuti organici accrescerà la posizione globale dell’industria chimica dell’UE.

Cambiamento climatico e Ambiente
Tecnologie industriali

La prima generazione di biotecnologia bianca era basata sulle materie prime derivanti da biomassa di puro zucchero e amido, generando una competizione con le colture alimentari. La seconda generazione, invece, si è concentrata sul recupero di tali molecole dai rifiuti organici. Il progetto BIOCONSEPT (Integration of bio-conversion and separation technology for the production and application of platform chemicals from 2nd generation biomass), finanziato dall’UE, è stato avviato per dimostrare la fattibilità tecnica ed economica della biotecnologia bianca di seconda generazione nell’UE. I partner del progetto comprendono 15 piccole e medie imprese (PMI), 10 grandi industriali e 5 organizzazioni di ricerca e tecnologia provenienti da 11 Paesi divers. Insieme, i partner hanno aperto nuovi mercati per i settori chimico e agro-alimentare, ben consolidati in Europa, e per il crescente settore delle biotecnologie. Il bersaglio erano le sostanze chimiche piattaforma che possono essere trasformate in multipli prodotti finali. Gli impianti pilota sono stati creati per il pretrattamento, frazionamento e purificazione delle materie prime lignocellulosiche (legno) di seconda generazione e di oli e grassi non commestibili. La conversione in prodotti chimici piattaforma ha necessitato di robusti enzimi, microbi o catalizzatori adatti a materie prime di seconda generazione più complesse. Durante l’ultimo periodo, gli scienziati hanno concluso lo sviluppo di appropriati sistemi di trasformazione. Un pilastro importante di BIOCONSEPT riguardava l’integrazione dei processi di trasformazione e separazione. Il lavoro preliminare effettuato nel primo periodo di presentazione ha portato alla conferma della validità del principio di combinazioni di fasi di trasformazione e separazione o purificazione per ottenere le sostanze chimiche piattaforma desiderate direttamente dal fermentatore. Sono stati usati progetti concettuali del processo per tutte le sostanze chimiche piattaforma, allo scopo di effettuare la prima fase della modellazione tecno-economica e delle valutazioni di sostenibilità. I risultati hanno portato a processi e tecnologie migliorati, con un’attenzione particolare rivolta ai dimostratori. In parallelo, i membri del consorzio hanno valutato la qualità e la quantità richiesta per i prodotti chimici piattaforma, ai fini della produzione di polimeri e plastificanti. Large-scale demonstrations were conducted for two selected product chains, 2,5-furandicarboxylic acid (FDCA) and epoxides, using second-generation biomass, integrated processes, and improved separation and extraction technologies. Delle dimostrazioni su larga scala sono state condotte per due catene di produzione selezionate, ossia acido 2,5-furandicarbossilico (FDCA) ed epossidi, utilizzando biomassa di seconda generazione, processi integrati e tecnologie migliorate di separazione ed estrazione. La riduzione dei costi relativi ai prodotti e la loro migliore sostenibilità contribuiranno ad aumentare la competitività dell’industria chimica europea e a ridurre l’impatto ambientale. Il progetto BIOCONSEPT rappresenta un importante ponte tra l’uso di materie prime di prima generazione, che può essere in concorrenza con la catena alimentare, e il futuro utilizzo di flussi di rifiuti come materie prime di terza generazione. Inoltre, l’utilizzo di biomasse rinnovabili contribuirà a ridurre significativamente le emissioni di gas serra e la produzione di rifiuti, fornendo al contempo un più sicuro approvvigionamento di materie prime, energia e acqua.

Parole chiave

Tecnologia bianca, rifiuti organici, BIOCONSEPT, acido 2,5-furandicarbossilico (FDCA) ed epossidi

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