Descrizione del progetto
Adattare i bioreattori all’uso di idrogeno non inquinante
L’attuale produzione di sostanze chimiche di base si affida ai combustibili fossili non rinnovabili come materia prima. L’idrogeno si dimostrerebbe un precursore ideale, dato che non rilascia gas a effetto serra durante la combustione; tuttavia, la necessità di reazioni sensibili all’O2 e dipendenti dall’O2 ne rende complicato l’utilizzo. Il progetto ReLay, finanziato dall’UE, cerca di risolvere questo problema avvalendosi di nuovi microdischi catalitici bioibridi in grado di facilitare entrambe le reazioni in un colpo solo mediante la loro separazione in piani distinti. Il progetto impiegherà simulazioni al fine di determinare le condizioni ottimali per la creazione di domini sia anaerobici che aerobici consentendo alle reazioni sensibili all’O2 e dipendenti dall’O2 di verificarsi all’interno di un’unica particella. L’obiettivo consiste nel realizzare una piattaforma che possa essere adattata all’utilizzo negli attuali bioreattori.
Obiettivo
Todays technology for the biocatalytic production of base chemicals is fossil-fuel based. Moving away from non-renewable and carbon-based energy feedstocks towards renewable hydrogen is a key challenge for current chemical processes. However, biocatalysis has yet to see H2 implemented as a energy source, simply because such H2-consuming reactions are sensitive to O2, whereas many enzymatic reactions driving product formation require O2 as a cosubstrate. H2-driven biocatalysis is not realized today on a large scale because of this need for both O2-sensitive and O2-dependent reactions to operate in tandem. The goal of this Marie Skodowska-Curie Postdoctoral Fellowship project is to deliver the theoretical framework and experimental validation for novel biohybrid catalytic microdisks capable of carrying out seemingly incompatible tandem reactions by controlling the spatial separation of reaction layers (ReLay). Driven by both theory and simulation, the optimal conditions will be found to create both anaerobic and aerobic domains allowing O2-sensitive and O2-dependent reactions to take place within a single particle. This will be accomplished by, first, building a reaction-diffusion model and simulation toolbox to establish the theoretical framework of spatially separated reaction layers in these catalytic micodisks. Second, the parameter space will be explored using the model and simulations to find the best performing components and conditions. Finally, these predictions will be validated with an experimental case-study, comparing the expected output from the model with the actual reaction rates and concentrations gradients measured experimentally for an O2-dependent oxyfunctionalization driven by H2 within the catalytic microdisks. These actions will create a universal platform for H2-driven biocatalysis, which can be implemented directly in current bioreactors.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Invito a presentare proposte
(si apre in una nuova finestra) HORIZON-MSCA-2021-PF-01
Vedi altri progetti per questo bandoMeccanismo di finanziamento
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF -Coordinatore
80333 Muenchen
Germania