Descripción del proyecto
Optimizar la fermentación de gas de síntesis a butanol y hexanol en sistemas bioelectroquímicos
El gas de síntesis es una mezcla de gas sintético de CO e hidrógeno (H2) y, a menudo, CO2. Es un producto clave de la pirólisis a alta temperatura de materiales ricos en carbono, como el carbón, la biomasa y los residuos, y del reformado al vapor del gas natural. La fermentación del gas de síntesis puede producir butanol y hexanol, que son compuestos valiosos utilizados en muchos sectores, lo que aumenta la sostenibilidad de la fabricación de productos químicos. Con el apoyo de las Acciones Marie Skłodowska-Curie Actions, el equipo del proyecto Bioelectrochemistry pretende aumentar la eficiencia con la que la bacteria «Clostridium ljungdahlii» fermenta el gas de síntesis. Para ello, el equipo aprovechará la ingeniería genética, la ingeniería metabólica, la mejora de las condiciones de fermentación y los sistemas bioelectroquímicos revolucionarios que aprovechan los metabolismos de los microorganismos para evitar el uso de los catalizadores de metales preciosos.
Objetivo
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.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
- ciencias naturales ciencias biológicas microbiología bacteriología
- ciencias naturales ciencias químicas química orgánica alcoholes
- ingeniería y tecnología biotecnología industrial tecnología de bioprocesos fermentación
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Palabras clave
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
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Programa(s)
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
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HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
PROGRAMA PRINCIPAL
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Tema(s)
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Régimen de financiación
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships
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Convocatoria de propuestas
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
(se abrirá en una nueva ventana) HORIZON-MSCA-2024-PF-01
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Aportación financiera neta de la UE. Es la suma de dinero que recibe el participante, deducida la aportación de la UE a su tercero vinculado. Considera la distribución de la aportación financiera de la UE entre los beneficiarios directos del proyecto y otros tipos de participantes, como los terceros participantes.
412 96 GOTEBORG
Suecia
Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.