Zusammenfassung

Eine florierende Bioökonomie ist für das Erreichen einer kohlenstoffneutralen oder sogar kohlenstoffnegativen Gesellschaft unerlässlich. Die derzeitigen Produktionsverfahren der industriellen Biotechnologie sind jedoch auf Glukose aus Stärke und Saccharose angewiesen, was hinsichtlich der Flächennutzung und des Wettbewerbs mit der Lebensmittelindustrie problematisch ist. Dies gilt insbesondere für die Herstellung von Feinchemikalien, kostengünstigen Massenchemikalien oder Biokraftstoffen. ValorCO2 möchte diese Herausforderungen bewältigen, indem CO2 aus der Atmosphäre oder industriellen Abgasen direkt genutzt wird, anstatt auf Biomasse oder Zucker zurückzugreifen. Das Knallgasbakterium Cupriavidus necator ist aufgrund seines lithoautotrophen Stoffwechsels von Interesse, welcher die CO2-Fixierung mit der H2-Oxidation verbindet und so eine CO2-neutrale Produktion ermöglicht. Das Projekt wird Techniken des Protein- und Stoffwechselengineerings anwenden, um CO2 in wertvolle Biopolymere (Polylactid) und Feinchemikalien (oxyfunktionalisierte zyklische Amine) umzuwandeln. Dazu werden Herausforderungen im Zusammenhang mit molekularbiologischen Werkzeugen, Prozessbedingungen der Gasfermentation und optimalen Stoffwechselflüssen in C. necator bewältigt. Die wirtschaftliche Wettbewerbsfähigkeit der Gasfermentation mit C. necator wird zusätzlich durch eine sozioökonomische Bewertung beurteilt. Das erwartete Ergebnis von ValorCO2 ist ein Arbeitsablauf für das Design von rekombinanten C. necator -Stämmen, die Prozessentwicklung für die Gasfermentation sowie ein definierter Fahrplan für die industrielle Umsetzung der Technologie.

BOOST FUND 2.0 Projektleiter

Dr. Paul R. F. Cordero
iAMB - Synthetische Mikrobiologie
RWTH Aachen
email: paul.cordero[at]rwth-aachen.de

Partner

Dr. Marco Girhard, Prof. Dr. Vlada B. Urlacher, Biochemie II, HHU Düsseldorf
Katharina Miebach, Prof. Dr. Jørgen Magnus, AVT – Bioverfahrenstechnik, RWTH Aachen
Dr. Sascha Stark, Prof. Dr. Sandra Venghaus, Dr. Wilhelm Kuckshinrichs, IEK – Systemforschung und Technologische Entwicklung, Forschungszentrum Jülich
Dr. Tobias Alter, Riccardo Clerici, Prof. Dr. Lars Blank, iAMB – Angewandte Mikrobiologie, RWTH Aachen
Dr. Paul R. F. Cordero, Prof. Dr. Lars Lauterbach, iAMB – Synthetische Mikrobiologie, RWTH Aachen

Projektlaufzeit

01.01.2024 - 31.12.2026

Förderung

ValorCO2 ist Teil des NRW-Strategieprojekts BioSC und wird vom Ministerium für Kultur und Wissenschaft des Landes Nordrhein-Westfalen gefördert.