PlastoCyan - Herstellung von biologisch abbaubarem Polymer Polyhydroxybutyrat PHB aus Cyanobakterien durch Kultivierung in Abwasser

Projektdetails

Beschreibung

In diesem Projekt soll ein öko-innovativer Prozess entwickelt werden,
welcher die Weiterverwendung von Abwässern für eine
ressourceneffiziente Abfallwirtschaft und ein alternatives Verfahren
zur Produktion von Bioplastik, für eine erhöhte Verfügbarkeit und
einhergehenden Beitrag zum Umweltschutz, adressiert. Nährstoffe
werden aus verschiedenen Abwässern von Molkereien oder
kommunalen Kläranlagen zur Herstellung von Polyhydroxybutyrat
(PHB) verwendet. PHB ist ein biologisch abbaubares Polymer, dass von
Mikroorganismen natürlicherweise gebildet wird. Dazu gehören
Cyanobakterien (Mikroalgen), welche durch Photosynthese PHB unter
Verwendung von Licht und CO2 nachhaltig produzieren. Die von den
Bakterien für das Wachstum und die Bildung von PHB benötigten
Nährstoffe sollen teilweise durch Zugabe von Abwässern der
Molkereien oder Kläranlagen kostengünstig bereitgestellt werden. Die
Produktion von PHB wird derzeit nur von wenigen Firmen
großtechnisch und meist auf Erdölbasis realisiert, wodurch der
Marktpreis sehr hoch und eine aktive Nutzung für
Verpackungsindustrien noch zu teuer ist. Aus diesem Grund sind
alternative Produktionsprozesse für PHB dringend erforderlich. Daher
ist das Ziel dieses Projekts ein innovatives Verfahren zur Kultivierung
von Cyanobakterien in abwasserhaltigem Medium für die Produktion
von PHB im Pilotmaßstab zu etablieren. Der PHB-Produktionsprozess
soll Firmen und Interessenten zur Verfügung stehen, um die Nutzung
von Bioplastik zu erhöhen. Die Forschungsergebnisse werden in
Fachjournalen veröffentlicht. Das Projekt wird durch die Kooperation von 3 Projektpartnern
realisiert, die jeweils über einzigartiges Wissen in der Grenzregion
verfügen. Der tschechische Leadpartner MBU ist ein international
anerkanntes Zentrum für Grundlagen- und angewandte Forschung an
Mikroalgen und Cyanobakterien, einschließlich der
Algenbiotechnologie. Daher wird das MBU für den
Kultivierungsprozess, die Zugabe und gegebenenfalls Aufbereitung
der Abwässer und die Optimierung der PHB-Produktion im
Pilotmaßstab zuständig sein. Die Expertise der FH OOE im Bereich der
Gentechnik phototropher Mikroorganismen wird genutzt, um die PHB
Produktion der Cyanobakterien zu steigern und die Verwertung
bestimmter Nährstoffe aus den Abwässern zu verbessern. Das
umfangreiche Wissen der TU Wien hinsichtlich der Kultivierung von
Mikroorganismen im Labormaßstab und Analyse verschiedener
Substanzen aus der Biomasse, wird in diesem Projekt zum Screening
der von der FH OOE hergestellten Transformanten hinsichtlich der
produzierten PHB Mengen und zur Entwicklung einer Methode zur
Isolierung von PHB aus der Biomasse genutzt. Die ausgewählten
Transformanten werden dann am MBU im Pilotmaßstab zur PHB
Herstellung kultiviert, die Biomasse aufgearbeitet und das PHB an der
TU Wien extrahiert. Dieses produzierte und strukturell unveränderte
PHB kann dann für verschiedene Applikationen zB. zur
Bioplastikproduktion verwendet werden.
KurztitelPlastoCyan
StatusLaufend
Tatsächlicher Beginn/ -es Ende01.06.202131.12.2022

Förderagentur

  • Interreg - Österreich-Tschechische Republik 2014-2020