Integrierte Biotransformation und Abtrennung von Wertstoffen in einem neuartigen Mehrphasen-Schlaufenreaktor

Aufgrund der absehbaren Verknappung fossiler Ressourcen und des Klimawandels ist eine Abkehr von erdölbasierten Rohstoffen hin zu erneuerbaren Edukten unvermeidlich. Um diese Herausforderung zu bewältigen, bietet die Weiße Biotechnologie eine vielversprechende Möglichkeit, indem sie Mikroorganismen, die nachwachsende Rohstoffe verstoffwechseln, optimiert und mit effizienten Prozessen abstimmt. Eine Klasse von hochwertigen Produkten, die von Mikroorganismen produziert werden können, sind nachhaltige Biotenside wie Rhamnolipide. Die Verfahren zum Erhalt solcher Produkte werden gewöhnlich in Fermentern im großen Produktionsmaßstab durchgeführt. Die Trennung und Reinigung von Produkten aus Fermentationsmedien führt jedoch zu neuen Herausforderungen für Verfahrensingenieure hinsichtlich der Produktreinheit, Biokompatibilität und ökonomischer sowie ökologischer Machbarkeit. Um diese Einschränkungen zu überwinden, sind in-situ Produktabtrennungstechnologien eine gute Möglichkeit, um solche Verfahren zu verbessern. In dem Zusammenhang ist das Ziel dieses interdisziplinären Projekts die Entwicklung eines neuen biologischen Fermentationsverfahrens zur Herstellung von Rhamnolipiden, bei dem ein neuartiger mehrphasigen Schlaufenreaktor genutzt wird, der eine in-situ Produktabtrennung von Fermentationsmedien ermöglicht. Potenzielle Marktsektoren von Rhamnolipiden werden analysiert, um das Ausbreitungspotenzial von Rhamnolipiden in verschiedenen Industriesektoren abzuschätzen. Auf dieser Grundlage wird die entstehende Wertschöpfungskette untersucht, welche für eine nachhaltige und effektive Produktion von Rhamnolipiden verantwortlich ist, um die vorteilhaftesten Märkte und Kunden zu verstehen. Darüber hinaus soll die Ausbreitung des neuen Mehrphasen Schlaufenreaktors in den Markt untersucht werden. Insgesamt verbindet das InBioSep-Projekt weltweit führende Expertise im Bereich der Mikrobiologie und Verfahrenstechnik mit Ökonomie und Innovationsmanagement.