Opis projektu
Rozwiązanie mające na celu usprawnienie procesów biorafineryjnych
Zmiany klimatu zwiększają zapotrzebowanie na neutralne pod względem emisji dwutlenku węgla materiały i energię wytwarzane w ramach procesów wykorzystujących zasoby odnawialne. Jednakże rozwojowi przemysłu biorafineryjnego nie sprzyja niska marża zysku i ograniczona wydajność jego procesów. Oporność biomasy uważana jest za główną przeszkodę w procesie konwersji biomasy lignocelulozowej – jednej z najlepszych opcji jako surowca odnawialnego, ale prowadzącej do wysokich kosztów scukrzania. W ramach finansowanego ze środków UE projektu APPLICAL proponowana jest metoda, która zmniejsza oporność biomasy w zakresie biokonwersji na cukry fermentowalne. Wraz z wprowadzeniem 5 % kalozy do genetycznie modyfikowanych topoli ilość fermentowalnych cukrów uwalnianych podczas testów scukrzania wzrasta, nie wpływając negatywnie na ich wzrost. Zmniejszenie ilości potrzebnych surowców oraz poprawa przepustowości i wydajności zapewniają biorafineriom wartość dodaną.
Cel
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.
Dziedzina nauki
- natural sciencesearth and related environmental sciencesatmospheric sciencesclimatologyclimatic changes
- engineering and technologyindustrial biotechnologybiomaterialsbioplastics
- engineering and technologyindustrial biotechnologybiomaterialsbiofuels
- agricultural sciencesagricultural biotechnologybiomass
Słowa kluczowe
Program(-y)
System finansowania
ERC-POC - Proof of Concept GrantInstytucja przyjmująca
00014 Helsingin Yliopisto
Finlandia