ERA CoBioTech Call 1: BIOMETCHEM – Methanol aus Synthesegas als Basis für eine nachhaltige Produktion von veredelten Chemikalien mittels synthetischen- und systembiologischen Lösungsansätzen; Teilprojekt Uni Frankfurt

Eine der größten Herausforderungen der Zukunft ist die nachhaltige Produktion von Chemikalien und Kraftstoffen aus nicht-fossilen Quellen bei gleichzeitiger Reduktion des Ausstoßes von Treibhausgasen. Ein vielversprechender Ansatz ist die Nutzung günstiger Ein-Kohlenstoffverbindungen (C1) als Ausgangsbasis für die Synthese von Chemikalien und Kraftstoffen. Der bisherige Fokus lag hier auf der Nutzung von Gasen wie CO/CO2 und CH4 aus industriellen Abfallströmen, biologischem Abbau (Biogas) oder der Herstellung von Synthesegas (H2, CO2, CO) durch die Gasifizierung von Abfällen unterschiedlichster Herkunft. Dieser Ansatz ist jedoch auch mit Nachteilen verbunden, wie z.B. Explosionsgefahr und der erschwerte Stoffübertrag der Gase in die flüssige Phase. Im Gegensatz dazu ist flüssiges Methanol leicht zu lagern und zu transportieren und besitzt keine Limitierung bezüglich des Stoffübertrags. Es lässt sich aus zahlreichen nachhaltigen Quellen herstellen, u.a. Synthesegas, Biogas oder erneuerbarer Elektrizität in Kombination mit CO2. Das Ziel des Verbundprojektes "Methanol aus Synthesegas als Basis für eine nachhaltige Produktion von veredelten Chemikalien mittels synthetischen- und systembiologischen Lösungsansätzen" ist die Entwicklung eines biologischen Katalysators zur Produktion von Chemikalien (-Aminobuttersäure und 1,4-Butandiol) aus Methanol. Durch einen interdisziplinären Ansatz aus synthetischer Biologie, Systembiologie, rationaler Stammentwicklung, Enzymologie sowie Fermentationstechnik wird ein Prozess zur nachhaltigen Produktion von Chemikalien aus Methanol entwickelt. Das acetogene Bakterium Eubacterium limosum dient hierbei als Entwicklungsplattform. Das Projekt wird begleitet von einer Analyse der Ökobilanzen sowie Auswirkungen auf Umwelt und Gesellschaft ("Responsible Research Innovation"). Das Projekt wird final zu neuen nachhaltigen Industrieprozessen führen und einen wichtigen Schritt zu einer Zukunft ohne fossile Brennstoffe beitragen.