science >> Wetenschap >  >> Chemie

Biotech-doorbraak verandert afvalbiomassa in hoogwaardige chemicaliën

Krediet:CC0 Publiek Domein

Een beweging naar een duurzamere biogebaseerde economie heeft een nieuwe impuls gekregen door onderzoekers die een proces hebben weten te vereenvoudigen om afvalstoffen om te zetten in hoogwaardige chemicaliën.

Een samenwerking tussen het VK en Brazilië heeft aangetoond dat afvalsuikerriet en tarwestro uit landbouwprocessen direct kunnen worden omgezet in waardevolle chemicaliën met een waardestijging van 5000-voudig.

In tegenstelling tot fossiele brandstoffen, biobrandstoffen zijn hernieuwbaar. In plaats van te vertrouwen op ruwe olie, die in eindige voorraad is. Echter, de economie van het produceren van biobrandstoffen is momenteel zeer uitdagend in vergelijking met fossiele brandstoffen.

De nieuwe doorbraak toont aan dat hoogwaardige chemicaliën, zoals chemicaliën die worden gebruikt in de voedingsindustrie en voorlopers voor therapeutische geneesmiddelen voor mensen, kan direct worden geproduceerd uit afvalbiomassa in een enkel "één-pot"-proces. Deze toegevoegde waarde biedt het potentieel om de economie van de productie van biobrandstoffen uit plantaardige bronnen levensvatbaarder te maken.

Dit agrarische bijproduct wordt momenteel verbrand in plaats van hergebruikt. Het nieuwe proces biedt alternatieve geschikte routes voor fijnchemicaliën die momenteel afkomstig zijn uit petrochemische bronnen, en heeft bovendien het potentieel om waarde toe te voegen aan het proces van het maken van biobrandstoffen uit planten, met name uit suikerriet en tarwestro, die overvloedig voorkomen in respectievelijk Brazilië en het VK.

De chemische bouwstenen worden gebruikt om alledaagse producten uit de lucht frisser, wasverzachter, smaakstoffen voor voedingsmiddelen en levensreddende medicijnen en nieuwe kandidaat-geneesmiddelen in klinische ontwikkeling.

Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Groene chemie , Dr. Neil Dixon die de studie leidde van het Manchester Institute of Biotechnology (MIB), De Universiteit van Manchester zei:"Duurzame productie van fijnchemicaliën en biobrandstoffen uit hernieuwbare biomassa biedt een potentieel alternatief voor het voortdurende gebruik van eindige geologische oliereserves. om te kunnen concurreren met de huidige petrochemische raffinageprocessen, alternatieve bioraffinageprocessen moeten aanzienlijke kosten en productiviteitsbelemmeringen overwinnen."

"Dit nieuwe systeem vertegenwoordigt een geconsolideerde strategie voor biologische afbraak en biotransformatie voor de productie van hoogwaardige fijnchemicaliën uit biomassa van afvalplanten, met het potentieel om milieuafval te minimaliseren en waarde toe te voegen aan agro-industriële residuen."

Het internationale team van wetenschappers heeft de productie aangetoond van de veelzijdige chemische bouwsteen, coniferol, Voor de eerste keer, direct uit droge plantaardige stof biomassa. Na de biokatalytische behandeling van het afval van plantaardig materiaal om ferulinezuur vrij te geven en om te zetten in coniferol met een hoge efficiëntie. Het hele proces kan relatief kosteneffectief zijn door plaats te vinden in één enkel vat.

De beweging naar een circulaire bio-economie wordt gedreven door beleid en regelgeving, die op zijn beurt wordt beïnvloed door zorgen over de eindige petrochemische grondstofvoorraden en de gevolgen voor het milieu. Er moeten nog steeds grote uitdagingen op het gebied van wetenschap en bioprocessing worden aangegaan, willen alternatieve biogebaseerde strategieën concurrerend worden met bestaande processen.

Deze studie rapporteert een geconsolideerde biodegradatie-biotransformatiestrategie voor de efficiënte productie van hoogwaardige chemische bouwstenen rechtstreeks uit laagwaardige afvalbiomassa, die het potentieel bieden om milieuafval te minimaliseren en waarde toe te voegen aan agro-industriële residuen.