Projektbeschreibung
Nachhaltigere Chemikalien aus photosynthetischen Zellfabriken
Mit der Entwicklung der modernen Biotechnologie kommt den heute in vielen Bereichen anzutreffenden Algenmikroorganismen ein großes Potenzial als produktive photosynthetische „Zellfabriken“ zu. Besonders wichtig erscheinen sie als Quelle kostengünstiger erneuerbarer Energie und chemischer Stoffe. Eine industrielle Algenbiotechnologie in Festkörperzellfabriken erfordert jedoch neue Lösungen im Sinne einer effizienteren Produktion. Aus diesem Grund wird das EU-finanzierte Projekt FuturoLEAF das Konzept einer funktionalen Architektur aus Nanozellulose-Bausteinen mit einer Anatomie und Funktionen kombinieren, die nach den Prinzipien der Pflanzenblattanatomie entworfen wurden. Ziel ist eine neue algenbasierte Biokatalysatortechnik, die auf effiziente Weise CO2 abscheidet sowie mithilfe von Solarenergie Biokraftstoffe und Chemikalien erzeugt. Maximale Lichtausnutzung, CO2-Abscheidung und vereinfachter logistischer Transport der Zellfabriken versprechen einen hohen katalytischen Umsatz. Das FuturoLEAF-System wird innerhalb des Technologie-Reifegrads 3 erprobt und bewertet.
Ziel
FuturoLEAF envisions to exploit know-how in nanocellulose materials and cell biology to revolutionize the field of industrial algal biotechnology by conceptually renewing tailored solid-state cell factories. FuturoLEAF introduces algal-based biocatalysts with functional architecture formulated from nanocellulose building blocks and designed on the principles of plant leaf anatomy and function. Knowledge of bio-based materials science and photosynthesis will be integrated with achievements of synthetic biology and biomolecular engineering to conceive the new technology efficient in capturing CO2 and producing solar-driven biofuels and chemicals. The FuturoLEAF biocatalysts will gain high production efficiency by tailoring nanocellulose matrix performance with utilisation of its highly specific water interactions, resulting in tunable porosity and transport properties. Directed self-assembly as a tool to locate and attach photosynthetic cells in the matrix by their native interaction potential will further improve the performance. The system will maximise light utilization and CO2 capturing by providing controllable influx/efflux of moisture, gases, nutrients, products and substrates, leading to next generation photosynthetic cell factories with high catalytic turn-over time. In addition, the solid-state nature of the system will enable effortless logistical transportation of cell factories without having to move large amounts of water in contrast to current suspension cultures. The FuturoLEAF architecture will be tested under changing environment in a fixedbed high-cell density photobioreactor, which is designed for simulating behaviour of the plant with gas-to-liquid interphase production environment. The proof of the concept will involve evaluation of the approach at TRL3 level in a photobioreactor functioning in continuous mode. FuturoLEAF proposes a significant step away from dependency of fossil sources, towards sustainable energy and chemicals production.
Wissenschaftliches Gebiet
- engineering and technologyenvironmental engineeringenergy and fuelsrenewable energy
- natural sciencesbiological sciencessynthetic biology
- social scienceseconomics and businesseconomicsproduction economics
- natural scienceschemical sciencescatalysisbiocatalysis
- engineering and technologyindustrial biotechnologybiomaterialsbiofuels
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Andere Projekte für diesen Aufruf anzeigenUnterauftrag
H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01
Finanzierungsplan
RIA - Research and Innovation actionKoordinator
02150 Espoo
Finnland