O petróleo ainda é o recurso economicamente mais atraente para combustíveis e produtos químicos básicos que podem ser usados ​​na fabricação de produtos de uso diário, como garrafas plásticas e detergentes. Novos processos biotecnológicos visam simplificar o uso de biomassa renovável como alternativa à matéria-prima fóssil e torná-la mais econômica. Os pesquisadores do KIT estão se concentrando na biomassa vegetal, como madeira e palha, que não é usada como alimento ou ração. Estas e outras histórias de inovação são apresentadas no atual KIT NEULAND revista.

O petróleo é lucrativo, mas seu uso é prejudicial ao clima e ao meio ambiente. Além do mais, os suprimentos da matéria-prima fóssil estão diminuindo. Os processos aplicados até agora para obter produtos químicos básicos, como o etanol de materiais renováveis, são caros. O que é mais, eles usam plantas como o milho, beterraba sacarina e estupro, que também servem de alimento para humanos e animais. "Para alcançar o fornecimento de energia e matéria-prima sustentável e ecologicamente correto, precisamos desenvolver tecnologias inovadoras que tornem o uso de biomassa renovável atraente também do ponto de vista econômico, "diz o professor Christoph Syldatk, Chefe do Instituto de Engenharia de Processos em Ciências da Vida II / Biologia Técnica do KIT. Seu grupo de pesquisa está examinando como as matérias-primas que não competem com alimentos ou rações podem ser processadas biotecnologicamente - por exemplo, palha, resíduos verdes e serragem. Esta segunda geração, não comestível, As matérias-primas de base biológica consistem em grande parte de lignocelulose que forma as paredes celulares das plantas lenhosas. Para ser capaz de usar lignocelulose, Contudo, primeiro precisa ser dividido em seus componentes (frações). Até agora, esse processo tem sido demorado e caro. Para reduzir custos de produção e estabelecer a lignocelulose como matéria-prima, pesquisadores do KIT estão examinando, entre outras coisas, como - com base nas frações de lignocelulose - novos tipos de biossurfactantes podem ser produzidos usando síntese microbiana ou enzimática.

O objetivo é converter a biomassa lenhosa em componentes básicos para a produção de produtos químicos e materiais como os bioplásticos. Bactérias, leveduras e bolores estão entre os microrganismos, cujo metabolismo é usado por pesquisadores em laboratório para essas sínteses de produtos inovadores e mudanças químicas. Alguns parceiros da indústria já estão implementando a pesquisa orientada a aplicativos do KIT em grande escala. Os produtos podem ser fabricados usando um processo de base biológica. Suas moléculas e propriedades são idênticas às dos componentes petroquímicos. "Além disso, existem mais opções para modificar a estrutura molecular, "explica Syldatk. Por exemplo, os plásticos podem ser equipados com um ponto de fusão mais alto ou maior permeabilidade ao gás, e surfactantes com propriedades de espuma modificadas. "Estamos tentando brincar com bactérias em pesquisas fundamentais para descobrir quais funções as respectivas estruturas têm, e, se possível, para produzir compostos feitos sob medida, "diz o biotecnólogo.

A otimização do processo também está envolvida no uso de microrganismos para processamento adicional de gases de síntese que são produzidos pela pirólise de palha ou resíduos de madeira na planta piloto bioliq no KIT. "Uma grande vantagem do uso de gás de síntese é que ele fornece as mesmas condições iniciais, não importa que tipo de biomassa foi usada como matéria-prima, "diz o pesquisador. O gás de combustão agora também pode ser convertido com a ajuda de microrganismos, "porque eles toleram compostos de enxofre ou até mesmo os usam para seu metabolismo. Para processamento químico, os gases de combustão primeiro precisam ser limpos desses compostos tóxicos, "explica Syldatk. Em seu programa de pesquisa de bioeconomia, o estado de Baden-Württemberg apóia o desenvolvimento baseado em KIT de métodos inovadores para o uso microbiano da lignocelulose.