Biobrændsel fra vigtige fremmede biomasser

For at udbygge Danmarks styrkeposition ift. teknologier for produktion af biobrændstof, appliceredes og tilpassedes kendte teknikker på nye, udenlandske afgrøder, f.eks. sukkerrør. Hertil blev nye enzymer og gærstammer udviklet og produktionsprocessen blev omkostningsoptimeret, blandt andet ved genbrug af vand og udtræk af værdifulde biprodukter.
Projektbeskrivelse
Det er generelt accepteret, at på kort sigt er brændstoffer baseret på biomasse (lignocellulose baserede biobrændstoffer) det eneste reelle alternativ til den store import af olie til transportbrændstoffer. Pga. landbruget og indsamlingssystemer er hvedehalm i Danmark en af de største umiddelbare kilder til biobrændstoffer som f.eks. ethanol. Netop på den baggrund er der igangsat flere projekter til at udforske mulighederne for udnyttelse af hvedehalm. Gennem en årrække har Danmark derfor oparbejdet en stor ekspertise på området - en ekspertise, som også kan udnyttes på internationalt plan. Men for at kunne eksportere den opnåede teknologiske viden og ekspertise, skal den tilpasses verdens forskelligartede biomasser. Dette projekt arbejder med denne tilpasning. Konkret udforsker projektet mulighederne for at lave ethanol fra bl.a.: 1) udpressede sukkerrør (bagasse), som er et affaldsprodukt fra den store sukkerbaserede ethanolproduktion i Brasilien, 2) oliepalmefibre, som er et affaldsprodukt fra palmeolieproduktion, 3) eukalyptustræ, som er hurtigt voksende og findes i store mængder i f.eks. Sydamerika. Projektet karakteriserer de nævnte biomasser og optimerer forbehandlingen af biomasse-materialet for dermed at give det bedst mulige substrat for den efterfølgende enzymatiske og mikrobiologiske behandling. Dette sker som et samarbejde mellem Cambi Bioethanol og DTU. Prisen på den enzymatiske behandling er essentiel for den endelige produktionspris for lignocellulose baseret ethanol. Den enzymatiske behandling skal derfor optimeres den enkelte type biomasse. Novozymes A/S og DTU varetager i fællesskab optimeringen af den enzymatiske behandling af de forskellige forbehandlede materialer, herunder sker der både en undersøgelse af nye enzymer samt en optimering af enzymer ved proteinengineering. Den enzymatiske behandling frigiver forskellige sukrer i biomassen, hvorefter disse fermenteres til ethanol - bl.a. via forskellige mikroorganismer. Dette projekt optimerer højtemperatur organismer, som har vist sig at være særdeles velegnede til ethanolproduktion fra lignocellulose, til at give optimalt udbytte fra de sukre, der er til stede i forskellige typer biomasse (se ovenfor). Dette sker på DTU vha. genetisk modifikation og optimeret reaktordesign. Endelig arbejder dette projekt med at optimere hele processen og nedbringe produktionsprisen i forhold til ovenstående forskellige typer biomasse - bl.a. ved at ekstrahere andre værdifulde produkter fra processen, genbruge procesvandet og optimering af ethanolekstraktionen via membran destillation. Mulige ekstraherbare højværdi produkter er f.eks. ligninprodukter, xylose og gødningssalte
Resultater

Det overordnede formål med projektet var at udvide vores viden om produktion af bioethanol til udenlandske biomasser, som vil have stort potentiale for eksport af bioethanolteknologier. Biomassesammensætning, forbehandling, enzymatisk hydrolyse og fermentering blev undersøgt og optimeret. Særligt interessant opdagelser omfatter nye enzymer, der er effektive til hydrolyse af biomasse, og derfor er blevet patenteret. Derudover blev værdifulde metoder til real-time måling af metaboliseringen af sukker under gærfermentering undersøgt, og gærstammer blev udviklet til øget fermentering. Internationalt samarbejde er blevet styrket ved at store dele af forskningen blev udført ved forskningsophold på Washington State University som led i de ph.d.-studerendes forskeruddannelse.

Key figures

Periode:
2008 - 2011
Bevillingsår:
2005
Egen finansiering:
2,98 mio.
Støttebeløb:
6,00 mio.
Støtteprocent:
67 %
Projektbudget:
8,98 mio.

Kategori

Fælles overordnet teknologiområde
Bio og affald
Journalnummer
ENMI 2104-05-0017

Deltagere

Aalborg Universitet (Fredrik Bajers Vej) (Main Responsible)
Partner og Økonomi
Partner Tilskud Eget bidrag
CAMBI DANMARK A/S
NOVOZYMES A/S

Kontakt

Kontakperson
Ahring, Birgitte Kiær (prof.)
Adresse
Aalborg Universitet. Institut for Kemi, Miljø og Bioteknologi. Center for Bioteknik
Lautrupvang 15, K2.08
DK-2750 Ballerup
www.bio.aau.dk
Ahring, Birgitte Kiær (prof.), 99402591, bka@bio.aau.dk
Øvr. Partnere: Cambi Bioethanol; Novozymes A/S

Energiforskning.dk - en fælles informationsportal for energiteknologiske forsknings- og udviklingsprogrammer.

Logo innovationsfonden
Logo for EUDP
Logo for elforsk