Fraunhofer maakt polyester uit schimmels

Onderzoeksteams van Frauhofer ontwikkelen momenteel fermentatietechnieken en productieprocessen om de basischemicaliën op industriële schaal te kunnen maken. Onderzoekers van Fraunhofer Institute for Interfacial Engineering and Biotechnology (IGB) in Stuttgart zijn zeer geïnteresseerd in schimmels en dan met name in de draadvormige Aspergillus. Ze zijn ook enthousiast over gisten en de zogenoemde smut schimmels. "Schimmels zijn lange tijd onmisbaar geweest voor de productie van antibiotica en voor de voedselindustrie. De schimmels die wij gebruiken, helpen ons bij het maken van een grote variëteit van chemicaliën op een CO₂-neutrale manier. Deze chemicaliën zijn de basis voor wasmiddelen, emulgatoren, cosmetica en medicijnen, pesticiden en kunststoffen", aldus professor Steffen Rupp van Fraunhofer IGB.

Onuitputtelijk

In tegenstelling tot aardolie komt door de productie van chemicaliën uit hernieuwbare grondstoffen geen CO₂ in de atmosfeer. En het gebruik van schimmels als productieorganisme heeft een ander belangrijk voordeel: de hoeveelheid van potentiële productieorganismen is bijna onuitputtelijk, net als de reeks van hernieuwbare grondstoffen die zij kunnen omzetten. Omdat de schimmels een groot aantal verschillende metabole routes gebruiken, produceren zij een verbijsterende variëteit van producten die kunnen worden gebruikt in allerlei toepassingen.

Polyesters uit appelzuur

Researchers van Fraunhofer IGB produceren bijvoorbeeld appelzuur waar een continu groeiende markt voor is en die ook wordt gebruikt als bouwsteen voor bio-based polyesters. IGB werkt momenteel aan onderzoek om het proces te kunnen opschalen voor commercialisatie in het bijzonder door de opbrengst van de fermentatie te vergroten. Gisten zijn ook interessante producten, sommige kunnen worden gebruikt om moleculen te maken die essentieel zijn voor het samenstellen van nieuwe kunststoffen, zoals langeketen-dicarbonzuren. Fraunhofer IGB is erin geslaagd deze te produceren uit Candida.

Grote schaal

Wat er ook met de chemicaliën gebeurt, ze moeten worden gesynthetiseerd op een grote schaal. Dit is een enorme opgave want de wereldwijde productie van surfactanten (surface active agents) bijvoorbeeld is al achttien miljoen ton per jaar. "Het opschalen van de processen van kilogrammen naar tonnen heeft heel veel engineering en rekenwerk nodig. Er zijn nog vragen die beantwoord moeten worden.

De schimmels moeten gevoed worden en de wetenschappers prefereren hiervoor suikers uit hout, of met andere woorden suikeroplossingen die zowel glucose als xylose bevatten.