Projektbeschreibung
Das CO2-Leck in der biobasierten Produktion schließen
Die biobasierte Produktion ist nicht immer CO2-effizient. Die meisten Mikroorganismen verbrennen Kohlenstoff, um zu überleben, und setzen ihn dabei CO2 frei. Durch dieses CO2-Leck werden Rohstoffe verschwendet und der ökologische Nutzen der Biotechnologie eingeschränkt. Das Ziel des EIC-finanzierten Projekts CarboNcare besteht darin, dieses Problem zu lösen, indem die Art und Weise, wie Bakterien Energie verarbeiten, neu gestaltet wird. Konkret sollen im Rahmen des Projekts Mikroorganismen entwickelt werden, die Methanol fast ohne CO2-Verlust in nützliche Chemikalien wie zum Beispiel Laktat umwandeln. Ihr Geheimnis ist eine Überlebensstrategie der gegenseitigen Abhängigkeit: Die Bakterien können nur dann wachsen, wenn sie gleichzeitig die gewünschte Chemikalie produzieren. Somit wird gewährleistet, dass nichts verschwendet wird. Da dank der Arbeit von CarboNcare Biotechnologie und -produktion effizient und skalierbar werden, kommt nun eine wirklich emissionsarme Zukunft für die chemische Industrie in Sicht.
Ziel
A major challenge in carbon-based bioproduction is achieving high-yield conversion of carbon feedstocks—such as methanol—into target compounds, while avoiding carbon losses to biomass or CO2 emissions. Current microbial metabolism prioritizes energy and biomass generation, often oxidizing a substantial fraction of carbon as CO2 via respiration, limiting the sustainability of bio-based production systems. CarboNcare proposes a breakthrough solution: a synthetic fermentative metabolism engineered into E. coli and P. putida, which forces methanol assimilation into value-added products without releasing CO2. These strains grow only if they convert methanol into target chemicals, lactate, succinate, and 2,3-butanediol with high stoichiometric yields, ensuring a tight growth-product coupling and preventing evolutionary drift toward biomass overproduction. By bypassing oxidative respiration and instead generating energy through substrate-level phosphorylation and controlled electron transfer to quinones, CarboNcare eliminates the need for CO2-emitting pathways. Electrons are redirected to internal metabolites (e.g. pyruvate, acetyl-CoA), maximizing carbon retention in final products. The system operates under aerobic but non-respiratory conditions, simplifying scale-up, reducing methanol loss, and enhancing process robustness. CarboNcare follows a Design-Build-Test-Learn (DBTL) approach, combining cutting-edge strain design with metabolic rewiring. The project brings together leading European partners: CHA (strain engineering and synthetic metabolism), DTU (systems biology and P. putida engineering), MPI (computational modelling), ULEI (enzyme engineering), CEA (adaptive laboratory evolution), IN and DEC (communication, stakeholder engagement, business modelling), and HES-SO (bioprocess development and scale-up). Together, they will deliver a robust and climate-resilient platform for sustainable methanol-based bioproduction.
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 Chemiewissenschaften organische Chemie Alkohole
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Biochemie Biomoleküle Proteine Enzym
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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.3.1 - The European Innovation Council (EIC)
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-EIC - HORIZON EIC Grants
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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-EIC-2025-PATHFINDEROPEN
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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.
10117 Berlin
Deutschland
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.