Das Projekt "Abbau von Phenol und 2-Cl-Phenol durch schwefelfreie Purpurbakterien unter anaeroben Bedingungen im Licht" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität des Saarlandes, Angewandte Mikrobiologie durchgeführt. Die Faehigkeit schwefelfreier Purpurbakterien Phenol oder 2-CI-Phenol unter phototrophen Bedingungen umzusetzen wird untersucht. Dabei wurde eine neuartige anaerobe Biotransformation gefunden, in der Phenol und 2-CI-Phenol zu 4-OH-Phenylessigsaeure umgesetzt werden. Die Zellen koennen die Transformationsreaktionen zu 4-OH-Phenylessigsaeure unter phototrophen Bedingungen durchfuehren und das Transformationsprodukt in Anwesenheit geringer O2-Partialdruecke mineralisieren. Daraus laesst sich ein Prozess zum Abbau dieser Substanzen modellieren, die bei Produktionen als umweltgefaehrdende Abfallstoffe auftreten koennen. Der Prozess kann im 2-l-Fermenter als Fed-Batch-Kultur simuliert werden.
Das Projekt "Photoproduktion von Wasserstoff aus aromatischen Verbindungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität des Saarlandes, Angewandte Mikrobiologie durchgeführt. Ziel war die biologische Produktion von Wasserstoff als Energietraeger aus billigen Rohstoffen. Es sollte geklaert werden, ob die Wasserstoffproduktion mit dem Abbau umweltschaedlicher Verbindungen gekoppelt werden kann, so dass die Entsorgungskosten mit der Energiegewinnung verrechnet werden koennen. Es zeigte sich, dass der Abbau aromatischer Saeuren und hydroxylierter Aromaten wie Phloroglucin unter phototrophen Bedingungen mit der Produktion von H2 einhergeht, wenn geeignete Bedingungen gewaehlt werden. Eine Immobilisierung der Zellen fuehrt zu einer Steigerung der Ausbeute auf 88 Prozent der stoechiometrisch moeglichen Wasserstoffmenge, wenn Benzoat als Substrat verwendet wird. Die Bildungsraten jedoch lassen einen Prozess auf dieser Grundlage bisher nicht als finanzierbar erscheinen. Phototrophe Organismen, die mit Phenol oder substituierten Phenolen wachsen koennen, konnten nicht isoliert werden.
Das Projekt "Biosolare Wasserstoffproduktion - Forschungsverbund - Teilprojekt: Sonnenkollektor für Purpurbakterien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule (RWTH) Aachen, Fachbereich 1: Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften, Fachgruppe Biologie, Lehrstuhl für Biologie VI (Biotechnologie) durchgeführt. Im beantragten Vorhaben soll der Nachweis erbracht werden, dass mit Purpurbakterien in einem Plattenreaktor bio- und verfahrenstechnisch beherrschbar Wasserstoff über einen längeren Zeitraum stabil produziert werden kann. Ziel ist eine Produktion von ca. 21 Wasserstoff/m2 und Stunde. Dabei ist die interdisziplinäre Zusammenarbeit mit Verfahrenstechnikern und Algenforschern vorgesehen. Denn neben der Berechnung und Prüfung des mit phototrophen Bakterien betriebenen Biokollektors ist vor allem die Stabilität der Produktion und die kostenrelevante daher in einem Kreisprozess unter Zufuhr von Sonnenenergie zur getrennten Produktion von Nährstoffen und Sauerstoff in einer Algenstufe und Wasserstoff in einer Bakterienstufe führen. Besondere Schwerpunkte für unsere Arbeitsgruppe werden die produktivitätsverbessernde und stabilisierenden Maßnahmen und die Ermittlung der Reaktorkennzahlen sein.
Das Projekt "Biosolare Wasserstoffproduktion - Forschungsverbund - Teilprojekt: Reaktorentwicklung und Prozessmodellierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinische-Westfälische Hochschule Aachen, Fachbereich 4: Fakultät für Maschinenwesen, Institut für Verfahrenstechnik, Lehr- und Forschungsgebiet Mechanische Verfahrenstechnik durchgeführt. Im Rahmen des Verbundprojekts 'Mikrobielle biosolare Wasserstofferzeugung' soll ein Reaktor mit 1 m2 Fläche entwickelt werden, mit dem in Freilandversuchen gezeigt werden soll, dass mit Purpurbakterien über wenigsten sechs Wochen Wasserstoff mit einer Produktivität von 2 l/hm2 produziert werden kann. Bei der Entwicklung des Reaktors ist die Aufgabe, die inneren Antriebsquellen für die Strömung - Dichtekonvektion und Schleppwirkung der Wasserstoffblasen - so zu nutzen, dass optimale Produktionsbedingungen ohne externe Rühreinrichtungen erreicht werden. Hierfür werden in Modellversuchen die Strömungsverhältnisse beeinflussenden Phänomene grundsätzlich untersucht. Ein Scale-up des Prozesses auf Reaktorgrößen von 10-50 m2 wird mit Hilfe eines numerischen Simulationsmodells durchgeführt, in dem die Kopplung zwischen den bio-chemischen Reaktionen und den Transportvorgängen berücksichtigt wird. Zur Demonstration der Machbarkeit eines Algen-Purpurbakterien-Verbundreaktors, in dem Algen das Substrat für die Bakterien produzieren, wird ein hydrodynamisches Funktionsmodell des Reaktors entwickelt. Ziel ist auch hier, den Reaktor ohne zusätzliche Rühreinrichtungen sicher betreiben zu können.
Das Projekt "HUP-Hydrogenase-Aktivitaet und H2-Photoproduktion in photosynthetisch aktiven Purpurbakterien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn, Institut für Mikrobiologie und Biotechnologie durchgeführt. Ziel des Projektes war die Aufklaerung der Regulationsmechanismen, welche die Rate und Ausbeute der H2-Photoproduktion in wachsenden Populationen von Purpurbakterien bestimmen. In Kooperation mit W. Klipp, Universitaet Bielefeld, wurden mittels Transposon-Mutagenese stabile Mutanten des Purpurbakteriums Rhodospirillum rubrum erzeugt, in denen die H2-Aufnahme-Hydrogenase (HUP) ausgeschaltet war. Die hup Mutanten von R. rubrum haben eine bis zu 3-fach hoehere H2-Gesamtproduktion als der Wildtyp. Auf biochemischer Ebene wurde eine vergleichbare Steigerung durch den Chelatbildner EDTA erzielt. Experimente mit der gereinigten HUP-Hydrogenase zeigten, dass der EDTA-Effekt groesstenteils auf einer Inaktivierung der Hydrogenase durch Chelierung des fuer die katalytische Aktivitaet essentiellen Nickels beruht. Theoretische und experimentelle Analysen zur Frage der ratebegrenzenden Faktoren bei der H2-Photoproduktion zeigen, dass in Purpurbakterien zumeist nicht die Nitrogenase-Reaktion, sondern die photosynthetische Energiekonversion der limitierende Schritt ist.
Das Projekt "Verwertung von CO2 aus Abgasen mittels photosynthetischer Biomasse zur Bereitstellung von Naturstoffen und Energie (CO2USE)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Department für Agrarbiotechnologie, IFA-Tulln, Institut für Umweltbiotechnologie durchgeführt. Aufgereinigtes, aus Rauchgas gewonnenes CO2 wird für die Zucht phototropher Mikroorganismen (Cyanobakterien, Purpurbakterien, Mikroalgen) verwendet. In einem Screening Verfahren werden jene Stämme identifiziert, welche sowohl im Wachstum als auch in der Synthese eines Wertstoffes (z.B. PHB als Ersatz für fossile Kunststoffe) effizient einsetzbar sind. Ein geeignetes Reaktorsystem wird in Folge entworfen und eine Anlage im Pilotmaßstab gebaut. Nach Gewinnung des Wertstoffs soll die restliche Biomasse in einem Anaerobprozess in Energie (Biogas) umgewandelt, und die freigesetzten Nährstoffe rezirkuliert werden.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 6 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 6 |
| License | Count |
|---|---|
| open | 6 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 6 |
| Englisch | 1 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 6 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 4 |
| Lebewesen & Lebensräume | 6 |
| Luft | 3 |
| Mensch & Umwelt | 6 |
| Wasser | 3 |
| Weitere | 6 |