Projektbeschreibung
Eine Lösung zur Verbesserung von Bioraffinerieverfahren
Der Klimawandel erhöht die Nachfrage nach CO2-neutralen Materialien und Strom aus erneuerbaren Verfahren. Das Wachstum der Bioraffinerie-Industrie wird jedoch durch die geringe Gewinnspanne und die begrenzte Effizienz der Verfahren behindert. Die Rekalzitranz von Biomasse gilt als Haupthindernis bei der Umwandlung von Lignocellulose-Biomasse – die als nachwachsender Rohstoff eine der besten Optionen darstellt, jedoch zu hohen Verarbeitungskosten bei der Verzuckerung führt. Das EU-finanzierte Projekt APPLICAL schlägt eine Methode vor, mit der die Rekalzitranz von Biomasse für die Biokonversion in fermentierbare Zucker verringert werden kann. So erhöht sich mit der Gabe von 5 % Callose bei genetisch veränderten Pappeln beispielsweise die Zahl der bei Verzuckerungstests freigesetzten fermentierbaren Zucker ohne jegliche Wachstumsbeeinträchtigung. Weniger Rohstoffe sowie ein verbesserter Durchsatz und Ertrag resultieren letztlich in einem Mehrwert für Bioraffinerien.
Ziel
BioBiorefineries are facing a positive economic outlook due to the ever-growing concerns for climate change, which is triggering demand towards carbon neutral materials and energy derived from renewable sources. However, the growth of the industry is hampered by their low profit margins and additional investments and innovations are needed to improve process efficiency.
The key problem in migrating towards green production is the biomass recalcitrance, which is known to be a major bottleneck in the lignocellulosic biomass conversion process. The initial steps common to several biorefinery process pipelines, the extraction and sugar conversion process (saccharification), can account to as much as 40-45% of the process costs. Therefore, biorefineries can achieve extensive economic impact by addressing this part of their process through a simple business development effort.
We recently made a breakthrough and obtained a biomass less recalcitrant to bioconversion into fermentable sugars. Results show that introduction of only 5% Callose in genetically modified poplars led to 90% more fermentable sugars released during saccharification experiments without any growth penalty, a frequent drawback for such innovations. In practice, this proposes added value to biorefineries through decreased raw material intake, improved throughput and improved yield. For instance, bioethanol production could expect a linear throughput increase (in the 50-90% range) with the same material intake. Moreover, the more manageable pretreatment process will also experience improved energy efficiency.
In the PoC we will carry out technical proof-of-concept and commercialisation planning activities to improve the maturity, and bringing our patented innovation closer to the markets with applications ranging from biofuels, advanced materials and bioplastics to specialty chemicals. Our initial goal is to start industrial scale trials in 5 years time and achieve substantial market penetration by 2035.
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: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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