Bioteknologisk gennembrud gør affaldsbiomasse til højværdikemikalier

Et skridt mod en mere bæredygtig biobaseret økonomi har fået et nyt løft af forskere, der har været i stand til at forenkle en proces til at omdanne affaldsmaterialer til kemikalier af høj værdi.

Et samarbejde mellem Storbritannien og Brasilien har vist, at affaldssukkerrør og hvedehalm fra landbrugsprocesser kan laves direkte til værdifulde kemikalier med en værdistigning på 5000 gange.

I modsætning til fossile brændstoffer, biobrændstoffer er vedvarende. I stedet for at stole på råolie, som er i begrænset udbud. Imidlertid, økonomien ved at producere biobrændstoffer er i øjeblikket meget udfordrende sammenlignet med fossile brændstoffer.

Det nye gennembrud viser, at kemikalier af høj værdi, såsom kemikalier, der anvendes i fødevareindustrien og prækursorer til humane terapeutiske lægemidler, kan produceres direkte fra affaldsbiomasse i en enkelt "one-pot" proces. Denne merværdi giver mulighed for at gøre økonomien ved produktion af biobrændstof fra plantebaserede kilder mere levedygtig.

Dette landbrugsbiprodukt brændes i øjeblikket i stedet for at blive genbrugt. Den nye proces giver alternative egnede veje til finkemikalier, der i øjeblikket stammer fra petrokemiske kilder, og har derudover potentialet til at tilføje værdi til processen med at fremstille biobrændstoffer fra planter, især fra sukkerrør og hvedehalm, som findes rigeligt i henholdsvis Brasilien og Storbritannien.

De kemiske byggesten bruges til at lave hverdagsprodukter af luftfriskere, skyllemiddel, smagsstoffer til fødevarer og livreddende medicin og nye lægemiddelkandidater under klinisk udvikling.

Forskningen blev offentliggjort i tidsskriftet Grøn Kemi , Dr. Neil Dixon, der ledede undersøgelsen fra Manchester Institute of Biotechnology (MIB), University of Manchester sagde:"Bæredygtig produktion af fine kemikalier og biobrændstoffer fra vedvarende biomasse tilbyder et potentielt alternativ til den fortsatte brug af begrænsede geologiske oliereserver. for at konkurrere med nuværende petrokemiske raffinaderiprocesser, alternative bioraffinaderiprocesser skal overvinde betydelige omkostninger og produktivitetsbarrierer."

"Dette nye system repræsenterer en konsolideret bionedbrydnings-biotransformationsstrategi for produktion af højværdi finkemikalier fra affaldsanlæg biomasse, tilbyder potentialet til at minimere miljømæssigt spild og tilføje værdi til agroindustrielle restprodukter."

Det internationale hold af forskere har demonstreret produktionen af ​​den alsidige kemiske byggesten, nåletræ, for første gang, direkte fra tør plantestofbiomasse. Efter den biokatalytiske behandling af affaldsplanten, frigives og omdanne ferulinsyre til koniferol med høj effektivitet. Hele processen kan være forholdsvis omkostningseffektiv ved at finde sted i et enkelt kar.

Bevægelsen mod en cirkulær bioøkonomi er drevet af politik og regulering, som igen er påvirket af bekymringer over begrænsede petrokemiske råvarer og miljømæssige konsekvenser. Store videnskabelige og bioprocesserende udfordringer skal stadig løses, hvis alternative biobaserede strategier skal blive konkurrencedygtige med eksisterende processer.

Denne undersøgelse rapporterer en konsolideret bionedbrydnings-biotransformationsstrategi for effektiv produktion af højværdi kemiske byggesten direkte fra lavværdi affaldsbiomasse, giver mulighed for at minimere miljømæssigt spild og tilføje værdi til agroindustrielle restprodukter.