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FP6

NILE — Ergebnis in Kürze

Project ID: 19882
Gefördert unter: FP6-SUSTDEV
Land: Frankreich

Optimierung der Bioethanolproduktion

Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts NILE ist es gelungen, eine Technologie für eine verbesserte Ethanolproduktion weiterzuentwickeln. Die positiven Ergebnisse tragen zu zukünftigen Bemühungen auf der Suche nach alternativen Energiequellen bei.
Optimierung der Bioethanolproduktion
Lignocellulose, also der Bestandteil von Pflanzen, durch den sie ihre Struktur erhalten, kann für die Produktion von Ethanol als Kraftstoff verwendet werden. In einem ersten Schritt bei dem Verfahren müssen die langen Moleküle der Lignocellulose durch enzymatische Hydrolyse in Zuckermoleküle aufgebrochen werden. Danach folgt die Produktion von Ethanol durch Hefefermentation. Trotz verschiedener Engpässe in dem Verfahren hat der hohe Energiegehalt der Lignocellulose von Pflanzen zu gründlichen Untersuchung ihrer Umwandlung zu Bioethanol als Treibstoff geführt.

Mithilfe von Fördermitteln der EU hat NILE ("New improvements for ligno-cellulosic ethanol") sich vorgenommen, die Produktion von Ethanol als Biosprit zu optimieren und die Kosten des Verfahrens zu senken. Die Kosten für die enzymatische Hydrolyse konnten gesenkt werden, indem die Leistungsfähigkeit der von Pilzen produzierten Cellulasen verbessert und die hinderlichen Schritte des Verfahrens identifiziert wurden. Dies führte zur Entwicklung von zwei Varianten des Enzyms CBH2, deren verbesserte Leistungsfähigkeit nicht ihr einziger Vorteil ist. Obwohl die Kostenreduktion schwächer ausfiel als ursprünglich geplant, konnten durch umfangreiche Forschungen über den eigentlichen Hydrolyseprozess wichtige Ergebnisse für die Ethanolproduktion aus Lignocellulose erzielt werden.

Zur Verbesserung des Fermentationsprozesses entwickelten die Wissenschaftler neue Hefestämme und optimierten die Vergärung von komplexen Zuckern. Im Rahmen von NILE wurde auch ein verbesserter Ansatz entwickelt, bei dem Verzuckerung und Fermentation gleichzeitig stattfinden. Die Leistung der neuen Enzyme und Hefestämme wurde getestet und erwies sich bei der Hydrolyse genauso effizient wie die derzeitig kommerziell eingesetzten Enzyme.

Im Bezug auf die Gesamtkosten wurden auch die Verbrennungseigenschaften von Lignin, dem Hauptbestandteil der pflanzlichen Zellwand, untersucht. Rückstände aus der Ligninhydrolyse stellten sich als Alternative zu derzeit verwendeten Biokraftstoffen heraus. Allerdings mussten hierfür die bei der Verbrennung entstehenden Nebenprodukte speziell beachtet werden.

Eine Bewertung der sozialen und wirtschaftlichen Auswirkungen der Technologie hat gezeigt, dass für eine rentable Ethanolproduktion aus Zellulose optimierte Lieferketten, integrierte Anlagen und ein günstiges Marktumfeld erforderlich sind. Der dringende Bedarf nach erneuerbaren Energiequellen, zusammen mit der Tatsache, dass sich Bioethanol bei Tests als Motorkraftstoff für geeignet herausstellte, machen diese Technologie zu einer attraktiven Alternative für derzeitige Energiequellen.

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