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Chemische Produkte aus Biomasse Studie analysiert biobasierte Herstellungsverfahren chemischer Zwischen- und Endprodukte

| Redakteur: Marion Henig

In welchem Maßstab werden erdölbasierte Produkte in der Zukunft abgelöst durch Kunststoffe, Hydrauliköle und Lacke aus Raps, Mais oder Stroh? Die Zukünftige Technologien Consulting (ZTC) des VDI Technologiezentrums ist dieser Frage in einer neuen Studie nachgegangen. Die zentralen Ergebnisse lesen Sie hier.

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Beispiele für Biomasse-Präkursoren, Plattformchemikalien und Produktklassen bezogen auf die in dieser Studie untersuchten Stoffe. Lignin, Proteine, Öle und Fette waren nicht Gegenstand der Untersuchungen. (Grafik, Quelle: ZTC-Studie „Biomasse – Rohstoff der Zukunft für die chemische Industrie“)
Beispiele für Biomasse-Präkursoren, Plattformchemikalien und Produktklassen bezogen auf die in dieser Studie untersuchten Stoffe. Lignin, Proteine, Öle und Fette waren nicht Gegenstand der Untersuchungen. (Grafik, Quelle: ZTC-Studie „Biomasse – Rohstoff der Zukunft für die chemische Industrie“)

Düsseldorf – Die Studie „Biomasse – Rohstoff der Zukunft für die chemische Industrie“ hat biobasierte Herstellungsverfahren bei 26 Vorläufersubstanzen, den sogenannten Plattformchemikalien, untersucht. Bei elf dieser Plattformchemikalien ist laut Studie eine starke Entwicklungsdynamik zu biobasierter Produktion zu verzeichnen. So werden beispielsweise die Produktionskapazitäten für Bernsteinsäure und der ausschließlich aus Biomasse hergestellten Polymilchsäure (PLA) weltweit ausgebaut.

Die Studie zeigt jedoch auch, dass die Produktionsmengen der meisten, neuerdings aus Biomasse hergestellten Produkte noch vergleichsweise gering sind. Damit biobasierte Produktionsverfahren auch im großindustriellen Maßstab kostengünstig und kompetitiv umgesetzt werden können, sind noch zahlreiche technologische Herausforderungen zu meistern, wie die Studie beschreibt:

Herausforderungen in der industriellen Biotechnologie

Erfolgreiche Fermentationsprozesse in der industriellen Produktion sind in der Regel das Ergebnis von zeitintensiven und langwierigen Screening-, Entwicklungs- und Optimierungsarbeiten. Die generellen Arbeitsschritte zur Etablierung neuer Fermentationsverfahren oder deren Optimierung umfassen die Rohstoffauswahl, das Primär-Screening nach neuen Organismen oder Enzymen, die genotypische und die phänotypische Optimierung des biologischen Systems. Daran schließt sich die Prozessentwicklung und das Upscaling, also die Maßstabsvergrößerung und schließlich das Downstreaming an. Für die einzelnen Schritte stehen Verfahren aus der Mikrobiellen Genomik, der Bioinformatik, dem Metabolic Engineering, dem Enzymdesign oder dem Prozessdesign zur Verfügung.

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