Opis projektu
Bardziej zrównoważone chemikalia z fotosyntetycznych fabryk komórek
W związku z rozwojem nowoczesnej biotechnologii mikroorganizmy glonowe (stosowane obecnie w wielu dziedzinach) mają duży potencjał jako wydajne fotosyntetyczne „fabryki komórek”, szczególnie jako źródło taniej energii odnawialnej i chemikaliów. Przemysłowa biotechnologia glonowa w fabrykach komórek potrzebuje jednak nowych rozwiązań, które umożliwią poprawę wydajności produkcji. Z tych względów finansowany przez UE projekt FuturoLEAF połączy koncepcję architektury funkcjonalnej z nanocelulozowych bloczków konstrukcyjnych z anatomią i funkcjami wzorowanymi na liściach roślin, aby stworzyć nową technologię biokatalizatorów glonowych, pozwalającą na skuteczne wychwytywanie CO2 i produkcję biopaliw i chemikaliów z wykorzystaniem energii słonecznej. Maksymalizacja wykorzystania światła, wychwytywanie CO2 i usprawnienie transportu fabryk komórek umożliwią uzyskanie większej szybkości przekształcania substratu w produkt. System FuturoLEAF zostanie przetestowany i oceniony na 3. poziomie gotowości technologicznej.
Cel
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.
Dziedzina nauki
- engineering and technologyenvironmental engineeringenergy and fuelsrenewable energy
- natural sciencesbiological sciencessynthetic biology
- social scienceseconomics and businesseconomicsproduction economics
- natural scienceschemical sciencescatalysisbiocatalysis
- engineering and technologyindustrial biotechnologybiomaterialsbiofuels
Słowa kluczowe
Program(-y)
Zaproszenie do składania wniosków
Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszeniaSzczegółowe działanie
H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01
System finansowania
RIA - Research and Innovation actionKoordynator
02150 Espoo
Finlandia