Aus Stroh mach Gold?
Mit welchem Kraftstoff werden wir unsere Autos in Zukunft betreiben, wenn die fossilen Brennstoffe nicht mehr zu Verfügung stehen? Forschungsgruppen überall auf der Welt suchen nach effizienten Alternativen.
Schematische Darstellung von Bioraffinerieprozessen der zweiten Generation. Herstellung von Biokraftstoff aus Stroh nach der vollständigen enzymatischen Hydrolyse von Hemizellulose und Lignin, gefolgt von der Umwandlung von Nebenprodukten zu wertvollen Substanzen für die Pharma-, Chemie- und Lebensmittelindustrie.
Eine Option sind die bereits bekannten Biokraftstoffe. Allerdings werden hierfür genügend Zucker-, Stärke- oder Ölpflanzen benötigt. Diese Rohstoffe stehen mit Futterpflanzen in Konkurrenz um Wasser und Landnutzung. Daher arbeitet die Forschung an der Verwertung von alternativen pflanzlichen Bio-Rohstoffen wie z.B. Stroh und Weichhölzern. Es sollen alle Pflanzenbestandteile, auch die Nebenprodukte, verwertet und die Konkurrenz mit Futterpflanzen vermieden werden.
Das europäische Valor Plus Projekt hat das Ziel, den Prozess der Biokraftstoffgewinnung nachhaltig zu verbessern. Ein Schlüsselaspekt dabei ist die Nutzung und Veredlung der anfallenden Nebenprodukte. Im Rahmen des Projektes werden Enzyme zum Abbau von Hemicellulose und Lignin eingesetzt. Dieser Ansatz ist möglicherweise ökonomischer und ökologischer als die klassisch chemische Hydrolyse.
Das Valor Plus Projekt ist in fünf Hauptaufgaben aufgeteilt:
- Vorbehandlung und Auftrennung des Rohmaterials aus lignozellulotischer Biomasse in die Komponenten Hemicellulose, Lignin und Glycerin
- Isolierung von Wertprodukten aus Hemicellulose durch kontrollierte Hydrolyse mit neuartigen Enzymen und Mikroorganismen
- Weiterverwertung von Lignin
- Weiterverwertung von Glycerin
- Aufzeigen des technologischen und ökologischen Potentials
KNAUER ist einer von 15 europäischen Forschungs- und Industriepartnern in diesem Projekt. Als Produzent von HPLC-Systemen und -Säulen liefert KNAUER wertvolle Beiträge zu verschiedenen Arbeitspaketen des Projekts.
Nach der enzymatisch-hydrolytischen Spaltung der Hemicellulose in Mono-, Di- und Oligosaccharide besteht das Ziel in der Aufreinigung der Oligosaccharide in höchster Ausbeute. KNAUER entwickelt dafür optimierte Aufreinigungsstrategien mit Batch- und Multisäulenverfahren. Die aufgereinigten Oligosaccharide werden dann den anderen Projektpartnern zur Verfügung gestellt.
Im zweiten Arbeitspaket wird Lignin durch chemo-enzymatische Prozesse in kleinere Verbindungen aufgespalten. Mit der Technologie von KNAUER können spezielle und wertvolle Lignin-Bestandteile für die Weiterverwendung in der pharmazeutischen oder chemischen Industrie aufgereinigt werden.
Das europäische Valor Plus Projekt läuft bis 2017. Es wird das Ziel verfolgt, die Ausbeute von Bioraffinerieprodukten aus Stroh zu optimieren. Neben dem Ziel, den Produktionsprozess zu verbessern, stellt sich als nächstes die Frage, ob man wirklich Stroh zu „Gold“ machen kann: Ist es möglich, Bioraffinerieprodukte im großtechnischen Maßstab profitabel herzustellen?
Dieses Projekt wurde gefördert durch das Siebte Rahmenprogramm der Europäischen Gemeinschaft für Forschung, technologische Entwicklung und Demonstration unter der Finanzhilfevereinbarung FP7-KBBE-2013-7-613802.
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