Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Enabling Incompatible Tandem Reactions through Spatial Separation of Reaction Layers

Opis projektu

Przystosowanie bioreaktorów do wykorzystania wodoru, który nie zanieczyszcza środowiska

Obecna produkcja podstawowych substancji chemicznych opiera się na nieodnawialnych paliwach kopalnych jako surowcu. Wodór okazałby się idealnym prekursorem, ponieważ podczas spalania nie wytwarza gazów cieplarnianych, jednak konieczność przeprowadzenia reakcji zarówno wrażliwych na tlen, jak i zależnych od tego pierwiastka sprawia, że jego użycie jest skomplikowane. Zespół finansowanego przez UE projektu ReLay stara się rozwiązać ten problem poprzez zastosowanie nowych biohybrydowych mikrodysków katalitycznych zdolnych do ułatwienia obu reakcji jednocześnie. W tym celu badacze rozdzielają reakcję na oddzielne warstwy. Naukowcy wykorzystają symulacje, aby ustalić optymalne warunki do stworzenia domen zarówno beztlenowych, jak i tlenowych, pozwalających na przeprowadzenie reakcji wrażliwych na tlen i zależnych od niego w obrębie jednej cząstki. Celem jest stworzenie platformy, którą można przystosować do użycia w nowoczesnych bioreaktorach.

Cel

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.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) HORIZON-MSCA-2021-PF-01

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Koordynator

TECHNISCHE UNIVERSITAET MUENCHEN
Wkład UE netto
€ 189 687,36
Koszt całkowity
Brak danych

Partnerzy (1)