s/polyhydroxydbuttersäure/Polyhydroxybuttersäure/gi
Kunststoffprodukte sind überall zu finden. Deren Abfälle bringen jedoch enorme Probleme für die Umwelt mit sich. Daher wird die Nachfrage nach Alternativen wie Biokunststoffen immer größer. Spezielle Cyanobakterien sind dabei in der Lage, den Biokunststoff in Form von Polyhydroxybutyrat (PHB) auf natürliche Weise zu produzieren. Der PHB-Anteil ist jedoch für den großtechnischen Einsatz noch zu gering. Nun hat das Institut für Mikrobiologie und Infektionsmedizin der Universität Tübingen eine Möglichkeit gefunden, den Stoffwechselprozess von Cyanobakterien der Gattung Synechocystis so zu modifizieren, dass der PHB-Anteil auf 80 % gesteigert werden kann. Damit ist auch eine industrielle Nutzung des biobasierten und biologisch abbaubaren Kunststoffs möglich. Die neuen „Plastikbakterien“ agieren somit als optimale Akteure in der klimafreundlichen und nachhaltigen Kunststoff-Produktion. Laut den Forschern werden weitere Untersuchungen und Optimierungen des Bakteriums durchgeführt, um den großflächigen Einsatz in der Industrie zu ermöglichen.
Das Projekt "Deutsch-kubanisches Kooperationsprojekt: Biotechnologische Konzepte für regional implementierbare Stoffkreisläufe in Kuba" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Verein zur Förderung agrar- und stadtökologischer Projekte (ASP) e. V. - Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte durchgeführt. Das Gesamtziel des Vorhabens besteht in der strategischen Vernetzung wissenschaftlicher und technologischer Potenziale in Kuba und Deutschland zur Verbesserung der Ressourceneffizienz und der Nachhaltigkeit in der Agrar- und Ernährungswirtschaft beider Länder. Dies soll durch einen intensiven bilateralen wissenschaftlichen Austausch erreicht werden, welcher im Anschluss an dieses Vorhaben zu einer Forschungskooperation zur Umsetzung eines innovativen Verfahrens zur stofflichen Verwertung bisher ungenutzter pflanzlicher Nebenprodukte aus der Agrar- und Ernährungswirtschaft führen soll. Zur Optimierung des bilateralen Austauschs sollen zum einen bereits bestehende langjährige, intensive Kontakte der beteiligten kubanischen und deutschen Partner verknüpft, ausgebaut und vertieft werden, zum anderen ist der Aufbau neuer Partnerschaften und die Einbindung bestehender Netzwerke unter Beteiligung von KMU angestrebt. Der wissenschaftliche Rahmen des Vorhabens besteht aus der Entwicklung und Bewertung von Konzepten und zukünftigen Projekten für ein zweistufiges Verfahren zur stofflichen Verwertung pflanzlicher Nebenprodukte aus der Agrar- und Ernährungswirtschaft. In einer ersten Verfahrensstufe sollen kurzkettige Carboxylsäuren mittels undefinierter Mischkulturen in einer gesteuerten Säurefermentation generiert werden. Als Substrat soll dafür Biomasse in Form von vorbehandelten Agrarroh- und Reststoffen eingesetzt werden. In einer an die Säurefermentation gekoppelten zweiten Verfahrensstufe sollen die erzeugten Carboxylsäuren in einer sterilen Ganzzellbiotransformation zu ökonomisch verwertbaren Produkten wie langkettigen Fettsäuren, Biopolymeren und anderen Bioprodukten umgewandelt werden. Dies soll im Vorhaben mittels der Synthese von Docosahexaensäure (DHA) durch heterotrophe Algen oder der bakteriellen Synthese von Polyhydroxybutyrat (PHB) realisiert werden.
Das Projekt "Nachhaltige und skalierbare Polymer-Aerogele auf Basis recycelter Reststoffe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rampf Holding GmbH + Co. KG durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung neuartiger partikulärer Aerogele auf Basis rohstofflich recycelter kunststoffbasierter Reststoffe sowie deren Herstellung in robusten und industriell skalierbaren Produktionsprozessen. Über die im Vorhaben zu entwickelnden Techniken kann perspektivisch eine geschlossene zirkuläre Wirtschaft aufgebaut werden, die einen Beitrag zur Lösung stetig wachsender Mengen an Kunststoffreststoffen leisten wird. Aus der neuen rohstofflichen Verwertung der Reststoffe wird ein deutlicher ganzheitlicher ökonomischer, ökologischer sowie gesellschaftlicher Nutzen erwartet. Im angestrebten Vorhaben wird es erstmals gelingen, technisch höherwertige Erzeugnisse aus rohstofflich recycelten duromeren Werkstoffen herzustellen, die bisher rein thermisch verwertet werden. In Abgrenzung zu anderen Vorhaben auf dem Gebiet steht hier nicht die Entwicklung von Methoden zum Sortieren der Reststoffe im Vordergrund, vielmehr werden Synergien aus der intelligenten Verknüpfung einzelner Technologien und flexiblen werkstofflichen Lösungen generiert. Perspektivisch lassen sich sowohl Recycling- als auch Aerogeltechnologie auf ein breites Spektrum an Kunststoffen sowie insbesondere auch Biopolymere wie Polycarbonate (PC), Polylactide (PLA) oder Polyhydroxybutyrate (PHB) anwenden, die auf Grund von Degradation durch mehrfache Recyclingzyklen am Ende ihrer Lebensspanne angelangt sind.
Das Projekt "Teilvorhaben: Werkstoffsynthese und -charakterisierung sowie Entwicklung einer geeigneten Herstellungsmethode" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rampf Holding GmbH + Co. KG durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung neuartiger partikulärer Aerogele auf Basis rohstofflich recycelter kunststoffbasierter Reststoffe sowie deren Herstellung in robusten und industriell skalierbaren Produktionsprozessen. Über die im Vorhaben zu entwickelnden Techniken kann perspektivisch eine geschlossene zirkuläre Wirtschaft aufgebaut werden, die einen Beitrag zur Lösung stetig wachsender Mengen an Kunststoffreststoffen leisten wird. Aus der neuen rohstofflichen Verwertung der Reststoffe wird ein deutlicher ganzheitlicher ökonomischer, ökologischer sowie gesellschaftlicher Nutzen erwartet. Im angestrebten Vorhaben wird es erstmals gelingen, technisch höherwertige Erzeugnisse aus rohstofflich recycelten duromeren Werkstoffen herzustellen, die bisher rein thermisch verwertet werden. In Abgrenzung zu anderen Vorhaben auf dem Gebiet steht hier nicht die Entwicklung von Methoden zum Sortieren der Reststoffe im Vordergrund, vielmehr werden Synergien aus der intelligenten Verknüpfung einzelner Technologien und flexiblen werkstofflichen Lösungen generiert. Perspektivisch lassen sich sowohl Recycling- als auch Aerogeltechnologie auf ein breites Spektrum an Kunststoffen sowie insbesondere auch Biopolymere wie Polycarbonate (PC), Polylactide (PLA) oder Polyhydroxybutyrate (PHB) anwenden, die auf Grund von Degradation durch mehrfache Recyclingzyklen am Ende ihrer Lebensspanne angelangt sind.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung hochgefüllter Recyclingpolyole durch Solvolyseverfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RAMPF Eco Solutions GmbH & Co. KG durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung neuartiger partikulärer Aerogele auf Basis rohstofflich recycelter kunststoffbasierter Reststoffe sowie deren Herstellung in robusten und industriell skalierbaren Produktionsprozessen. Über die im Vorhaben zu entwickelnden Techniken kann perspektivisch eine geschlossene zirkuläre Wirtschaft aufgebaut werden, die einen Beitrag zur Lösung stetig wachsender Mengen an Kunststoffreststoffen leisten wird. Aus der neuen rohstofflichen Verwertung der Reststoffe wird ein deutlicher ganzheitlicher ökonomischer, ökologischer sowie gesellschaftlicher Nutzen erwartet. Im angestrebten Vorhaben wird es erstmals gelingen, technisch höherwertige Erzeugnisse aus rohstofflich recycelten duromeren Werkstoffen herzustellen, die bisher rein thermisch verwertet werden. In Abgrenzung zu anderen Vorhaben auf dem Gebiet steht hier nicht die Entwicklung von Methoden zum Sortieren der Reststoffe im Vordergrund, vielmehr werden Synergien aus der intelligenten Verknüpfung einzelner Technologien und flexiblen werkstofflichen Lösungen generiert. Perspektivisch lassen sich sowohl Recycling- als auch Aerogeltechnologie auf ein breites Spektrum an Kunststoffen sowie insbesondere auch Biopolymere wie Polycarbonate (PC), Polylactide (PLA) oder Polyhydroxybutyrate (PHB) anwenden, die auf Grund von Degradation durch mehrfache Recyclingzyklen am Ende ihrer Lebensspanne angelangt sind.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung, Aufbau und Test einer überkritischen Trocknungsanlage zum semi-kontinuierlichen Betrieb" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eurotechnica GmbH durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung neuartiger partikulärer Aerogele auf Basis rohstofflich recycelter kunststoffbasierter Reststoffe sowie deren Herstellung in robusten und industriell skalierbaren Produktionsprozessen. Über die im Vorhaben zu entwickelnden Techniken kann perspektivisch eine geschlossene zirkuläre Wirtschaft aufgebaut werden, die einen Beitrag zur Lösung stetig wachsender Mengen an Kunststoffreststoffen leisten wird. Aus der neuen rohstofflichen Verwertung der Reststoffe wird ein deutlicher ganzheitlicher ökonomischer, ökologischer sowie gesellschaftlicher Nutzen erwartet. Im angestrebten Vorhaben wird es erstmals gelingen, technisch höherwertige Erzeugnisse aus rohstofflich recycelten duromeren Werkstoffen herzustellen, die bisher rein thermisch verwertet werden. In Abgrenzung zu anderen Vorhaben auf dem Gebiet steht hier nicht die Entwicklung von Methoden zum Sortieren der Reststoffe im Vordergrund, vielmehr werden Synergien aus der intelligenten Verknüpfung einzelner Technologien und flexiblen werkstofflichen Lösungen generiert. Perspektivisch lassen sich sowohl Recycling- als auch Aerogeltechnologie auf ein breites Spektrum an Kunststoffen sowie insbesondere auch Biopolymere wie Polycarbonate (PC), Polylactide (PLA) oder Polyhydroxybutyrate (PHB) anwenden, die auf Grund von Degradation durch mehrfache Recyclingzyklen am Ende ihrer Lebensspanne angelangt sind.
Das Projekt "Teilprojekt 6: LCA" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V. durchgeführt. TRANSFORMATE nutzt die effizientesten Prozesse, um CO2 in Wertprodukte umzuwandeln. Dabei wird CO2 in einem ersten Schritt durch elektrochemische Konversion zu Ameisensäure reduziert. Im zweiten Schritt wird dann die Ameisensäure in einen Bioreaktor eingespeist, wo Ameisensäure-verstoffwechselnde Mikroorganismen die Ameisensäure hoch selektiv in Spezialchemikalien umwandeln. Projektziele: 1. Optimierung der kathodischen CO2-Reduktion zu Ameisensäure bei gleichzeitiger Kopplung mit der Wasser-Oxidation. Wir werden Membran-Elektroden-Einheiten (MEAs) mit polymeren Ionischen Flüssigkeiten (PILs) als Mediator in der katalytischen Schicht entwickeln. PILs eröffnen die Möglichkeit, die Produktionsrate und die Effizienz der CO2-Reduktion bei niedrigen pH-Werten und niedrigen Salzfrachten zu steigern. Wir werden innerhalb des Konsortiums eine spaltlose Elektrolyseur-Zelle, einen Stack-Prototypen bauen und eine Produktionsstrategie für das Scale-up der Stacks aufstellen. 2. Design und Konstruktion eines Ralstonia eutropha-Stamms mit hoch-effizienter Ameisensäure-Assimilation und Produktion von Biopolymeren und Crotonsäure. Wir werden das Bakterium R. eutropha durch die Integration des synthetischen, reduzierten Glycin-Stoffwechselwegs (rGlyP; effizientester Stoffwechselweg für die aerobe Ameisensäure-Assimilation) dazu befähigen, auf Ameisensäure zu wachsen. Darüber hinaus werden zwei Produktionsstämme konstruiert, die 1. Polyhydroxybuttersäure (PHB) in den Zellen akkumulieren und 2. Crotonsäure ins Medium sezernieren. 3. Integration des elektrochemischen und mikrobiellen Systems und Optimierung des Gesamtprozesses. Wir werden die Prototypen der CO2-Elektrolyseure direkt mit Labor-Bioreaktoren (2L) verbinden, um so das Gesamtsystem zu integrieren und im Betrieb zu untersuchen. Parallel dazu laufen LCA und TEA, um die Wirtschaftlichkeit und Ökobilanz des Gesamtsystems zu bilanzieren und so gezielt die kritischen Stellschrauben des Systems zu erkennen.
Das Projekt "Teilprojekt 1: Bioprozess" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von b.fab GmbH durchgeführt. TRANSFORMATE nutzt die effizientesten Prozesse, um CO2 in Wertprodukte umzuwandeln. Dabei wird CO2 in einem ersten Schritt durch elektrochemische Konversion zu Ameisensäure reduziert. Im zweiten Schritt wird dann die Ameisensäure in einen Bioreaktor eingespeist, wo Ameisensäure-verstoffwechselnde Mikroorganismen die Ameisensäure hoch selektiv in Spezialchemikalien umwandeln. Projektziele: 1. Optimierung der kathodischen CO2-Reduktion zu Ameisensäure bei gleichzeitiger Kopplung mit der Wasser-Oxidation. Wir werden Membran-Elektroden-Einheiten (MEAs) mit polymeren Ionischen Flüssigkeiten (PILs) als Mediator in der katalytischen Schicht entwickeln. PILs eröffnen die Möglichkeit, die Produktionsrate und die Effizienz der CO2-Reduktion bei niedrigen pH-Werten und niedrigen Salzfrachten zu steigern. Wir werden innerhalb des Konsortiums eine spaltlose Elektrolyseur-Zelle, einen Stack-Prototypen bauen und eine Produktionsstrategie für das Scale-up der Stacks aufstellen. 2. Design und Konstruktion eines Ralstonia eutropha-Stamms mit hoch-effizienter Ameisensäure-Assimilation und Produktion von Biopolymeren und Crotonsäure. Wir werden das Bakterium R. eutropha durch die Integration des synthetischen, reduzierten Glycin-Stoffwechselwegs (rGlyP; effizientester Stoffwechselweg für die aerobe Ameisensäure-Assimilation) dazu befähigen, auf Ameisensäure zu wachsen. Darüber hinaus werden zwei Produktionsstämme konstruiert, die 1. Polyhydroxybuttersäure (PHB) in den Zellen akkumulieren und 2. Crotonsäure ins Medium sezernieren. 3. Integration des elektrochemischen und mikrobiellen Systems und Optimierung des Gesamtprozesses. Wir werden die Prototypen der CO2-Elektrolyseure direkt mit Labor-Bioreaktoren (2L) verbinden, um so das Gesamtsystem zu integrieren und im Betrieb zu untersuchen. Parallel dazu laufen LCA und TEA, um die Wirtschaftlichkeit und Ökobilanz des Gesamtsystems zu bilanzieren und so gezielt die kritischen Stellschrauben des Systems zu erkennen.
Das Projekt "Teilprojekt 7: Synbio/Polymere" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für molekulare Pflanzenphysiologie durchgeführt. TransFormate nutzt die effizientesten Prozesse, um CO2 in Wertprodukte umzuwandeln. Dabei wird CO2 in einem ersten Schritt durch elektrochemische Konversion zu Ameisensäure reduziert. Im zweiten Schritt wird dann die Ameisensäure in einen Bioreaktor eingespeist, wo Ameisensäure-verstoffwechselnde Mikroorganismen die Ameisensäure hoch selektiv in Spezialchemikalien umwandeln. Projektziele: 1. Optimierung der kathodischen CO2-Reduktion zu Ameisensäure bei gleichzeitiger Kopplung mit der Wasser-Oxidation. Wir werden Membran-Elektroden-Einheiten (MEAs) mit polymeren Ionischen Flüssigkeiten (PILs) als Mediator in der katalytischen Schicht entwickeln. PILs eröffnen die Möglichkeit, die Produktionsrate und die Effizienz der CO2-Reduktion bei niedrigen pH-Werten und niedrigen Salzfrachten zu steigern. Wir werden innerhalb des Konsortiums eine spaltlose Elektrolyseur-Zelle, einen Stack-Prototypen bauen und eine Produktionsstrategie für das Scale-up der Stacks aufstellen. 2. Design und Konstruktion eines Ralstonia eutropha-Stamms mit hoch-effizienter Ameisensäure-Assimilation und Produktion von Biopolymeren und Crotonsäure. Wir werden das Bakterium R. eutropha durch die Integration des synthetischen, reduzierten Glycin-Stoffwechselwegs (rGlyP; effizientester Stoffwechselweg für die aerobe Ameisensäure-Assimilation) dazu befähigen, auf Ameisensäure zu wachsen. Darüber hinaus werden zwei Produktionsstämme konstruiert, die 1. Polyhydroxybuttersäure (PHB) in den Zellen akkumulieren und 2. Crotonsäure ins Medium sezernieren. 3. Integration des elektrochemischen und mikrobiellen Systems und Optimierung des Gesamtprozesses. Wir werden die Prototypen der CO2-Elektrolyseure direkt mit Labor-Bioreaktoren (2L) verbinden, um so das Gesamtsystem zu integrieren und im Betrieb zu untersuchen. Parallel dazu laufen LCA und TEA, um die Wirtschaftlichkeit und Ökobilanz des Gesamtsystems zu bilanzieren und so gezielt die kritischen Stellschrauben des Systems zu erkennen.
Das Projekt "Teilprojekt 2: Elektrolyseur" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ertel IonStream GmbH durchgeführt. TRANSFORMATE nutzt die effizientesten Prozesse, um CO2 in Wertprodukte umzuwandeln. Dabei wird CO2 in einem ersten Schritt durch elektrochemische Konversion zu Ameisensäure reduziert. Im zweiten Schritt wird dann die Ameisensäure in einen Bioreaktor eingespeist, wo Ameisensäure-verstoffwechselnde Mikroorganismen die Ameisensäure hoch selektiv in Spezialchemikalien umwandeln. Projektziele: 1. Optimierung der kathodischen CO2-Reduktion zu Ameisensäure bei gleichzeitiger Kopplung mit der Wasser-Oxidation. Wir werden Membran-Elektroden-Einheiten (MEAs) mit polymeren Ionischen Flüssigkeiten (PILs) als Mediator in der katalytischen Schicht entwickeln. PILs eröffnen die Möglichkeit, die Produktionsrate und die Effizienz der CO2-Reduktion bei niedrigen pH-Werten und niedrigen Salzfrachten zu steigern. Wir werden innerhalb des Konsortiums eine spaltlose Elektrolyseur-Zelle, einen Stack-Prototypen bauen und eine Produktionsstrategie für das Scale-up der Stacks aufstellen. 2. Design und Konstruktion eines Ralstonia eutropha-Stamms mit hoch-effizienter Ameisensäure-Assimilation und Produktion von Biopolymeren und Crotonsäure. Wir werden das Bakterium R. eutropha durch die Integration des synthetischen, reduzierten Glycin-Stoffwechselwegs (rGlyP; effizientester Stoffwechselweg für die aerobe Ameisensäure-Assimilation) dazu befähigen, auf Ameisensäure zu wachsen. Darüber hinaus werden zwei Produktionsstämme konstruiert, die 1. Polyhydroxybuttersäure (PHB) in den Zellen akkumulieren und 2. Crotonsäure ins Medium sezernieren. 3. Integration des elektrochemischen und mikrobiellen Systems und Optimierung des Gesamtprozesses. Wir werden die Prototypen der CO2-Elektrolyseure direkt mit Labor-Bioreaktoren (2L) verbinden, um so das Gesamtsystem zu integrieren und im Betrieb zu untersuchen. Parallel dazu laufen LCA und TEA, um die Wirtschaftlichkeit und Ökobilanz des Gesamtsystems zu bilanzieren und so gezielt die kritischen Stellschrauben des Systems zu erkennen.
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