BioElectroPlast – Mikrobielle Elektrosynthese zur Bioplastik Produktion aus Rauchgas

  • Ansprechpartner:

    Max Hackbarth
    Andrea Hille-Reichel
    Michael Wagner
    Harald Horn

  • Förderung:

    Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

  • Partner:

    Institut für Angewandte Biowissenschaften (IAB), KIT;
    Fachgebiet Umweltverfahrenstechnik, Universität Bremen;
    Energie Baden-Württemberg AG (EnBW)

  • Starttermin:

    2016

  • Endtermin:

    2019

Beschreibung
 

Das Ziel dieses Verbundvorhabens ist die Nutzung von Rauchgas, Elektrizität und Luft als Rohstoffe für die biotechnologische Produktion von Polyhydroxybuttersäure („Bioplastik“). Ein kürzlich vom Projektpartner IAB isolierter bakterieller Stamm ist dazu in der Lage, elektrolithotroph auf Kathoden zu wachsen und dabei Strom direkt als Elektronenquelle zur Reduktion von Kohlendioxid zu nutzen. Die Aufgabe unseres Teilprojekts ist die Optimierung der Betriebsparameter und schließlich die Konstruktion eines Gas-Flüssig-Kontaktors für die technische Realisierung des Prozesses. Hier sollen die Mikroorganismen als Biofilm auf den als Kathoden fungierenden rotierenden Scheiben wachsen. Diese tauchen zum Teil in eine mineralische Nährlösung ein, während sie in etwa die Hälfte der Zeit in Kontakt mit der die Substrate CO2 und O2 enthaltenden Gasphase sind. Aufnahme- und Umsatzeffizienz von Elektronen und Substraten sind stark von der Struktur des sich entwickelnden Biofilms abhängig. Um diese Struktur mit der Polymerproduktion korrelieren zu können, wird der Biofilm mittels Optischer Kohärenztomographie (OCT) dreidimensional visualisiert und strukturell analysiert.