CO2, che è una materia prima per la plastica, ecc.

Micrografie ottiche di cellule del batterio Gram-negativo Methylorubrum extor-quens AM1. Crediti: Fraunhofer-Gesellschaft

L’anidride carbonica è una delle principali cause del cambiamento climatico. In altre parole, dobbiamo ridurre la CO.2 Emissioni future. I ricercatori di Fraunhofer stanno evidenziando possibili modi per ridurre queste emissioni. Usano i gas serra come materia prima, ad esempio nella produzione di plastica. Per fare ciò, producono prima metanolo e acido formico dalla CO2Si converte in elementi costitutivi come i polimeri tramite i microrganismi.

Quando vengono bruciate materie prime fossili, CO2 Viene rilasciato nell’atmosfera. Finora CO2 La concentrazione nell’atmosfera terrestre è già salita a circa 400 ppm, ovvero lo 0,04%. In confronto, fino alla metà del 19° secolo, questo valore era ancora nell’intervallo di 280 ppm. Aumento del livello di anidride carbonica Ha un grande impatto sul clima. CO2 Pertanto, le emissioni derivanti dalla combustione di combustibili fossili sono soggette ai prezzi del carbonio. Cioè, il produttore deve pagare per CO.2 Emissioni. Di conseguenza, molte aziende sono alla ricerca di nuove soluzioni. Come possono essere i costi associati alla CO?2 Il prezzo delle emissioni sarà ridotto? Come si può fare CO2 I processi biointelligenti ridurranno le emissioni?

Chimica catalitica e biotecnologia Una combinazione vincente

I ricercatori stanno attualmente sviluppando un approccio a questo nei progetti EVOBIO e ShaPID del Fraunhofer Interface Engineering and Biotechnology IGB Institute. Stanno lavorando su entrambi i progetti in collaborazione con diversi Istituti Fraunhofer. “Utilizziamo CO2 Il Dr. Jonathan Fabarius, biocatalizzatore scienziato senior presso Fraunhofer IGB, ha dichiarato:2 Con un catalizzatore a metanolo. In secondo luogo, la produzione elettrochimica di acido formico da CO2.. Ma questo CO non ha una caratteristica unica2Solo la produzione del metanolo di base e dell’acido formico, ma in combinazione con la biotecnologia, più specificamente la fermentazione da parte di microrganismi. Più semplicemente, i ricercatori prendono prima la CO di scarto2, Nocivo per il clima, produce metanolo, Acido formico.. Usano quindi questi composti per “nutrire” i microrganismi che ne producono più prodotti. Un esempio di questo tipo di prodotto è un acido organico utilizzato come segue: Building block For Polymers How to Produce CO2Base in plastica. Questo metodo può essere utilizzato anche per produrre aminoacidi, ad esempio come integratori alimentari o mangimi per animali.

Il nuovo approccio ha molti vantaggi.淵puoi anche creare prodotti completamente nuovi e migliorare la tua CO.2 Mentre i processi chimici tradizionali richiedono molta energia e talvolta solventi tossici, i prodotti possono essere prodotti utilizzando microrganismi in condizioni più miti e più efficienti dal punto di vista energetico. Dopotutto, i microrganismi crescono in soluzioni acquose più rispettose dell’ambiente. ..

  • CO2, che è una materia prima per la plastica, ecc.

    Uno striscio separato per separare una singola colonia di M. extorquens AM1 su una piastra di agar media minima contenente metanolo. Crediti: Fraunhofer-Gesellschaft

  • CO2, che è una materia prima per la plastica, ecc.

    Vista dettagliata del bioreattore per la coltivazione della biomassa di M. extorquens AM1 in grandi quantità. Crediti: Fraunhofer-Gesellschaft

  • CO2, che è una materia prima per la plastica, ecc.

    Un colorante isolato da una coltura di bioreattore di M. extorquens AM1 su metanolo come substrato o acido formico (formiato) come substrato. Crediti: Fraunhofer-Gesellschaft

L’ingegneria metabolica lo rende possibile

Il team di ricerca utilizza sia batteri metilotrofici naturali, batteri che metabolizzano naturalmente il metanolo, sia lievito che non può effettivamente metabolizzare il metanolo. I ricercatori stanno inoltre monitorando costantemente nuovi e interessanti organismi scoperti e verificando la loro idoneità come “fabbrica di cellule”. Ma in che modo questi microbi producono effettivamente prodotti? E come possiamo influenzare ciò che producono? In linea di principio, utilizziamo il metabolismo dei microrganismi per controllare la produzione dei nostri prodotti, spiega Fabarius. “Per fare ciò, introduciamo nel microrganismo un gene che fornisce un modello per un particolare enzima, noto anche come ingegneria metabolica”. L’enzima che viene poi prodotto dal microrganismo produce un prodotto particolare. Sono catalizzati in ordine. Al contrario, i ricercatori disattivano specificamente i geni che possono influenzare negativamente questa produzione.淏 cambiando i geni che vengono introdotti, possiamo produrre un’ampia gamma di prodotti, dice Fabarius.

Il team di ricerca sta lavorando sull’intera filiera, partendo dai microrganismi e proseguendo con la modificazione genetica e l’aumento della produzione. Alcuni sono Processo di produzione È ancora in fase sperimentale e altri prodotti sono già prodotti in un bioreattore con una capacità di 10 litri. Per le applicazioni industriali di tali processi, Fabarius prevede un’implementazione a medio-lungo termine. Dieci anni sono un periodo realistico, dice. Tuttavia, c’è una crescente pressione sull’industria per stabilire nuovi processi.


Coloranti dall’anidride carbonica nell’atmosfera


Fornito da
Fraunhofer Gezel Shaft

Citazione: CO2 come materia prima per plastica e altri prodotti (2 agosto 2021) da https: //phys.org/news/2021-08-co2-raw-material-plastics-products.html 8 2021 Ottenuto il 2 di il mese.

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