Projektbeschreibung
Die Synthesegasfermentation zu Butanol und Hexanol in bioelektrochemischen Systemen optimieren
Synthesegas ist ein synthetisches Gasgemisch aus CO und Wasserstoff (H2) und oft auch CO2. Es ist ein Schlüsselprodukt der Hochtemperaturpyrolyse von kohlenstoffreichen Materialien wie Kohle, Biomasse und Abfall sowie der Dampfreformierung von Erdgas. Durch die Synthesegasfermentation können Butanol und Hexanol hergestellt – wertvolle Verbindungen für viele Sektoren – und die Nachhaltigkeit der chemischen Produktion erhöht werden. Unterstützt über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen soll im Projekt Bioelectrochemistry die Effizienz gestärkt werden, mit der das Bakterium Clostridium ljungdahlii Synthesegas fermentiert. Zu diesem Zweck wird das Team Gentechnik, Stoffwechseltechnik, verbesserte Fermentationsbedingungen und revolutionäre bioelektrochemische Systeme einsetzen, die auf dem Stoffwechsel von Mikroorganismen beruhen, um den Einsatz von Edelmetallkatalysatoren zu vermeiden.
Ziel
The production of butanol and hexanol from syngas (CO and CO2) fermentation represents a significant advancement in sustainable chemical manufacturing. This project aims to enhance the efficiency of this process by leveraging the capabilities of Clostridium ljungdahlii, a bacterium known for its robust syngas fermentation capabilities. C. ljungdahlii can convert CO2 into valuable products like butanol and hexanol, but current production levels are limited. Existing research shows that engineered strains of Clostridium can produce butanol at levels of 6–8 g/L from syngas. With ongoing advancements in genetic engineering, these yields are expected to rise to 10 g/L, and potentially up to 20 g/L with further metabolic engineering and optimized fermentation conditions. Similarly, while current hexanol production stands at 1–2 g/L, genetic engineering holds the potential to increase this to 2–3 g/L by enhancing chain elongation and managing acetate accumulation.
The project here focuses on two main objectives: a) optimizing genetic modifications in Clostridium strains and integrating bioelectrochemical systems (BES) to address the current limitations. Genetic engineering efforts will target the Wood-Ljungdahl pathway (WLP), a crucial metabolic route for converting CO2 and CO into acetate. By knocking out the acoA gene (acetyl-CoA synthetase) and upregulating adhE (alcohol dehydrogenase), we aim to redirect carbon flux from acetate production to alcohol synthesis. Additionally, utilizing BES will help mitigate acetate toxicity and enhance product yields through electrochemical stimulation, which improves cellular redox metabolism and supports the conversion of excess acetate into butanol (C4) and hexanol (C6). In effect, this combined approach will increase the production of multi-carbon chemicals in the system, which will provide new insights and improved efficiency in BES for increased CO2 fixation and bioconversion.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Mikrobiologie Bakteriologie
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften organische Chemie Alkohole
- Technik und Technologie Industrielle Biotechnologie Bioprozesstechnik Fermentation
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2024-PF-01
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
412 96 Goteborg
Schweden
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.