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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Investigating Methanogenic Cellular Responses to Industrial Biomethanation using Scale-down and Systems Biology Approaches

Descripción del proyecto

Modificación genética de microorganismos para almacenar energía renovable en forma de metano

La energía solar y eólica son intermitentes, lo que requiere soluciones eficientes de almacenamiento de energía, lo que supone un reto para la transición de Europa hacia las energías renovables. Un método prometedor consiste en convertir el excedente de electricidad renovable en hidrógeno, que luego puede transformarse biológicamente en metano mediante microorganismos llamados «metanógenos». Ampliar este proceso a escala industrial sigue siendo difícil debido a la disponibilidad fluctuante de hidrógeno y a la heterogeneidad de los reactores. El equipo del proyecto METH-SCALE, que cuenta con el apoyo de las Acciones Marie Skłodowska-Curie, tiene como objetivo investigar cómo responden y se adaptan los metanógenos a estas condiciones adversas. Mediante el uso de biorreactores, análisis multiómicos y modelos computacionales, los investigadores descubrirán los mecanismos de respuesta al estrés. Los conocimientos obtenidos contribuirán a mejorar las cepas bacterianas y a optimizar el proceso, lo que ofrecerá una solución alternativa para el almacenamiento de energía a gran escala.

Objetivo

Europe has pledged to mitigate climate change by reducing greenhouse gas emissions and transitioning from fossil fuels to renewable energy. However, the intermittency of renewable energy sources presents a major challenge, requiring energy storage solutions. The power-to-gas (PtG) platform addresses this by converting surplus renewable electricity into hydrogen (H2) via water electrolysis. While H2 is a promising carbon-free fuel, its limited compatibility with existing natural gas infrastructure restricts its direct use. An alternative is biomethanation, where H2 and carbon dioxide are biologically converted into methane by methanogens, enabling integration into established gas grids. Electrochaea GmbH is commercializing PtG-biomethanation using Methanothermobacter thermautotrophicus. Despite successful pilot deployments, scaling biomethanation to industrial levels remains challenging due to bioreactor heterogeneities and fluctuating H2 availability.

METH-SCALE aims to improve biomethanation by studying the methanogenic cellular response of heterogeneous bioreactors and intermittent substrate availability. METH-SCALE will 1) develop a lab-scale platform that mimics industrial biomethanation conditions, 2) evolve M. thermautotrophicus ΔH under intermittent H2 supply, and 3) characterize and model the adaptations to generate predictive insights and scalable solutions for industrial-scale biomethanation. METH-SCALE will use computational fluid dynamics, bioreactors, multi-omics, and kinetic modelling to uncover stress-response mechanisms, energy and redox balancing, memory effects, and potential genomic changes. These insights will inform strategies for strain improvement and bioprocess optimization, enhancing biomethanation efficiency and stability. The industry-engaged supervisory team will ensure translational relevance and support contributions toward meeting the European Climate Law’s 2050 climate neutrality target.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

HORIZON-TMA-MSCA-PF-GF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - Global Fellowships

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Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) HORIZON-MSCA-2025-PF

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Coordinador

UNIVERSITY OF STUTTGART
Aportación neta de la UEn
€ 363 925,92
Dirección
KEPLERSTRASSE 7
70174 Stuttgart
Alemania
Región
Baden-Württemberg Stuttgart Stuttgart, Stadtkreis
Tipo de actividad
Higher or Secondary Education Establishments
Enlaces
Coste total
Sin datos

Socios (2)