EO

CO2 geschikt als grondstof voor kunststoffen en andere producten

02 augustus 2021 om 14:03 uur

Onderzoekers van Fraunhofer wijzen op een mogelijke manier om de CO2-uitstoot te verlagen: ze gebruiken het broeikasgas als grondstof, bijvoorbeeld om plastic te produceren. Hiervoor maken ze eerst methanol en mierenzuur uit CO2, die ze via micro-organismen omzetten in bouwstenen voor polymeren en dergelijke.


"We gebruiken de CO2 als grondstof", zegt dr. Jonathan Fabarius, Senior Scientist Biocatalysts bij Fraunhofer IGB. "We volgen twee benaderingen: ten eerste heterogene chemische katalyse, waarbij we de CO2 met een katalysator omzetten in methanol. Ten tweede elektrochemie, waarmee we mierenzuur maken uit CO2."

 

Vervolgens gebruiken ze deze verbindingen om micro-organismen te 'voeden' die er weer producten van maken. Een voorbeeld van dit soort producten zijn organische zuren, die worden gebruikt als bouwstenen voor polymeren. Deze methode kan ook worden gebruikt om aminozuren te produceren, bijvoorbeeld als voedingssupplement of diervoeder.

 

De nieuwe aanpak biedt tal van voordelen. "We kunnen geheel nieuwe producten maken en ook de CO2-voetafdruk van traditionele producten verbeteren", specificeert Fabarius. Terwijl conventionele chemische processen veel energie en soms giftige oplosmiddelen vergen, kunnen producten worden geproduceerd met micro-organismen onder mildere en energiezuinigere omstandigheden - de microben groeien immers in milieuvriendelijkere waterige oplossingen.

 

 Metabolic engineering maakt het mogelijk

Het onderzoeksteam gebruikt zowel inheemse methylotrofe bacteriën, dat wil zeggen bacteriën die van nature methanol metaboliseren, als gisten die methanol niet echt kunnen metaboliseren. De onderzoekers houden ook constant in de gaten of er nieuwe interessante organismen worden ontdekt en toetsen ze op hun geschiktheid als 'celfabrieken'.

 

Maar hoe maken deze micro-organismen de producten eigenlijk? En hoe kunnen we beïnvloeden wat ze produceren?

 

"In principe gebruiken we het metabolisme van het micro-organisme om de productie van producten te controleren", legt Fabarius uit. "Om dat te doen, introduceren we genen in de microben die de blauwdruk vormen voor bepaalde enzymen. Dit wordt ook wel metabolic engineering genoemd."

 

De enzymen die vervolgens in het micro-organisme worden geproduceerd, katalyseren op hun beurt de productie van een specifiek product. Daarentegen schakelen de onderzoekers juist genen uit die deze aanmaak negatief zouden kunnen beïnvloeden. "Door de genen die worden geïntroduceerd te variëren, kunnen we een breed scala aan producten produceren", vertelt Fabarius.

 

Het onderzoeksteam werkt aan de hele productieketen: te beginnen bij de micro-organismen, daarna de genmodificaties en de opschaling van de productie. Terwijl sommige productieprocessen zich nog in het laboratoriumstadium bevinden, worden andere producten al geproduceerd in bioreactoren met een capaciteit van tien liter. Wat de industriële toepassing van dergelijke processen betreft, voorziet Fabarius de implementatie ervan op middellange tot lange termijn. "Tien jaar is een realistische tijdshorizon." 

 

Gerelateerd nieuws

Wereldprimeur: watertaxi op waterstof

Wereldprimeur: watertaxi op waterstof

In de scheepvaart zien we nog maar weinig toepassingen van waterstof . Dat komt doordat waterstof veel duurder is dan bijvoorbeeld diesel; het nog ontbreekt aan een goede infrastructuur zoals tankstations; en omdat…

Techrede mikt op transitieversnelling

Techrede mikt op transitieversnelling

De zogeheten ‘Aanjagers van Technologie', een groep door de 4TU.Federatie geselecteerde studenten van de TU Eindhoven, Delft, Twente en Wageningen University & Research spraken gisteren de Techrede 2021 uit.…

Zie een motorloze robotarm buigen, uitrekken en draaien

Zie een motorloze robotarm buigen, uitrekken en draaien

Ingenieurs van de Ohio State University en het Georgia Institute of Technology hebben een octopusachtige robot ontwikkeld die zonder motor kan draaien, buigen en strekken. Volgens de ontwikkelaars beweegt de robotarm,…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
Volledig metalen transponderschakelaar CTA

Met een volledig metalen behuizing is deze CTA een nóg sterkere variant dan de kunststof versie.

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

23 september 2021

Online dag over simulaties voor milieutechniek

Comsol houdt een online event over de toepassing van simulaties binnen de milieutechniek.

23 september 2021, Brainport Industries Campus, Eindhoven

[RE]CONNECT EVENT

Een conferentie over test- en meettechnologieën voor ingenieurs, wetenschappers en managers.

29 september 2021, Groningen

Main Industry

Vakbeurs voor industrial maintenance en smart industry

Meer agendapunten »