{"id":302329,"date":"2021-08-03T09:00:00","date_gmt":"2021-08-03T07:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=302329"},"modified":"2021-08-03T09:00:00","modified_gmt":"2021-08-03T07:00:00","slug":"co2-als-rohstoff-fuer-kunststoffe-und-co","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/co2-als-rohstoff-fuer-kunststoffe-und-co\/","title":{"rendered":"CO2 als Rohstoff f\u00fcr Kunststoffe und Co"},"content":{"rendered":"\n

Kohlenstoffdioxid ist einer der Haupttreiber des Klimawandels \u2013 die CO2<\/sub>-Emissionen m\u00fcssen daher k\u00fcnftig sinken. Einen m\u00f6glichen Weg zur CO2<\/sub>-Reduktion zeigen Fraunhofer-Forschende auf: Sie nutzen das Klimagas als Rohstoff, etwa f\u00fcr Kunststoffe. Dazu stellen sie aus CO2<\/sub> zun\u00e4chst Methanol und Ameisens\u00e4ure her, die sie via Mikroorganismen zu Bausteinen f\u00fcr Polymere und Co. umwandeln.<\/p>\n\n\n\n

Die Besonderheit liegt jedoch nicht allein in dieser CO2<\/sub>-basierten Methanol- und Ameisens\u00e4ureherstellung, sondern in der Kombination mit der Biotechnologie, genauer gesagt mit Fermentationen durch Mikroorganismen. <\/p>\n\n\n\n

Zahlreiche Vorteile<\/h3>\n\n\n\n

Die Forscherinnen und Forscher stellen aus dem klimasch\u00e4dlichen Abfallprodukt CO2<\/sub> zun\u00e4chst einmal Methanol und Ameisens\u00e4ure her. Diese nutzen sie wiederum als ‘Futter’ f\u00fcr Mikroorganismen, die daraus weitere Produkte produzieren. Ein Beispiel f\u00fcr ein solches Produkt sind organische S\u00e4uren, die als Bausteine f\u00fcr Polymere verwendet werden \u2013 man k\u00f6nnte auf diese Weise CO2<\/sub>-basierten Kunststoff herstellen. Auch Aminos\u00e4uren lassen sich so produzieren, etwa als  Nahrungserg\u00e4nzungs- oder Futtermittel.<\/p>\n\n\n\n

“Wir k\u00f6nnen g\u00e4nzlich neue Produkte realisieren, aber auch den CO2<\/sub>-Fu\u00dfabdruck klassischer Produkte verbessern”, konkretisiert Dr. Jonathan Fabarius, Themenfeldleiter f\u00fcr die Mikrobielle Katalyse am Fraunhofer IGB. <\/p>\n\n\n\n

W\u00e4hrend konventionelle chemische Prozesse viel Energie und teilweise toxische L\u00f6sungsmittel ben\u00f6tigen, lassen sich die Produkte mit Mikroorganismen bei milderen und energieeffizienteren Bedingungen produzieren \u2013 schlie\u00dflich wachsen die Mikroben in umweltfreundlicheren w\u00e4ssrigen L\u00f6sungen<\/p>\n\n\n\n

Metabolic Engineering<\/h3>\n\n\n\n

Dabei nutzt das Forscherteam nicht nur nativ-methylotrophe Bakterien \u2013 also solche, die von Natur aus Methanol verwerten \u2013, sondern auch Hefen, die eigentlich kein Methanol verstoffwechseln k\u00f6nnen. Auch behalten die Forscherinnen und Forscher stets im Blick, ob neue interessante Organismen entdeckt werden und \u00fcberpr\u00fcfen diese auf ihre Eignung als ‘Zellfabrik’. <\/p>\n\n\n\n

Doch wie stellen diese Mikroorganismen die Produkte eigentlich her? Und wie kann man beeinflussen, was sie produzieren?<\/p>\n\n\n\n

Im Prinzip nutzen wir den Stoffwechsel des Mikroorganismus\u2018, um die Produktherstellung zu steuern, erl\u00e4utert Fabarius. “Daf\u00fcr bringen wir Gene in die Mikroben ein, die den Bauplan f\u00fcr bestimmte Enzyme liefern \u2013 man spricht dabei auch von Metabolic Engineering.” <\/p>\n\n\n\n

Die Enzyme, die daraufhin im Mikroorganismus produziert werden, katalysieren wiederum die Herstellung eines bestimmten Produkts. Gene, die diese Produktion negativ beeinflussen k\u00f6nnten, schalten die Forscherinnen und Forscher hingegen gezielt aus. “Indem wir die eingeschleusten Gene variieren, k\u00f6nnen wir eine breite Palette an Produkten herstellen”, freut sich Fabarius.<\/p>\n\n\n\n

Erst in zehn Jahre<\/h3>\n\n\n\n

Das Forscherteam arbeitet an der gesamten Herstellungskette: Angefangen bei den Mikroorganismen \u00fcber die Genver\u00e4nderungen bis hin zum Hochskalieren der Produktion. W\u00e4hrend einige Herstellungsprozesse noch im Laborstadium sind, werden andere Produkte bereits in ersten Bioreaktoren mit einem Fassungsverm\u00f6gen von zehn Litern hergestellt. Was die industrielle Anwendung solcher Prozesse angeht, so sieht Fabarius diese eher mittel- bis langfristig \u2013 zehn Jahre seien ein realistischer Zeithorizont. Doch: Der Handlungsdruck auf die Industrie, neue Prozesse zu etablieren, nimmt zu.<\/p>\n\n\n\n

Auch interessant: Klimaziele erreichen? CO2 in Ameisens\u00e4ure umwandeln<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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