TEMPEN - Temperaturaktivering af enzymer til nedbrydning af biomasse

Atmosfærens indhold af drivhusgasser er hastigt stigende, og det vil kræve en række teknologiske landvindinger at ændre denne udvikling. I særdeleshed er det nødvendigt at finde bæredygtige alternativer til fossile brændstoffer.

En lovende tilgang til en hurtig reduktion af CO2-udslippet er udnyttelse af biomasse fra planter, herunder især overskudsprodukter fra skov- og landbrug. Biomasse som f.eks. strå og træflis kan nedbrydes til den simple sukkerart glukose ved brug af enzymer fra de svampe og bakterier, der omsætter plantemateriale i naturen.

Glukosen kan herefter anvendes som råmateriale for dannelse af flydende brændstof (f.eks. ethanol) eller industrielle kemikalier, og denne centrale placering gør glukosemolekylet til en hjørnesten i fremtidens biobaserede økonomi.

Forrådnelsen af f.eks. grene og blade i en skov sker under meget anderledes forhold end industriel nedbrydning af biomasse, der foregår i opvarmede ståltanke. Dette gør, at de naturligt forekommende enzymer ikke er tilpassede de betingelser, man ønsker at bruge dem under. Dette problem kan blandt andet imødegås ved at fremstille enzymvarianter med egenskaber, der gør dem bedre egnede til industriel anvendelse.

TEMPEN-projektet, som har fået bevilget penge af Innovationsfonden, vil bruge denne strategi til at fremstille enzymvarianter, som er mere effektive ved de relativt høje temperaturer (50°C-60°C), der foretrækkes industrielt. Arbejdet tager udgangspunkt i grundlæggende undersøgelser af de problemer, høje temperaturer giver for enzymerne, og på basis af denne viden designes varianter, der er mere effektive ved industriel brug.

-    Vi tager udgangspunkt i de enzymer, der allerede findes, og som kan tåle en hel del varme. Vi skal så få dem til at arbejde hurtigere, når de bliver varmet op, siger Peter Westh, professor i funktionelle biomaterialer på Roskilde Universitet.

Industriel produktion af glukose fra biomasse er påbegyndt inden for de seneste par år, og en række analyser har forudset, at den vil stige betydeligt inden for en kort tidshorisont. Dansk industri står stærkt i forhold til levering af nødvendig viden, materialer og maskinel, og en forbedret enzymteknologi er et vigtigt element både for vækst og arbejdspladser lokalt og reduktion af CO2-udledningen globalt.

Samfundspotentiale:
Målet med projektet Tempen er at udvikle enzymer og enzymsystemer, som kan blive kommercielt konkurrencedygtige over for fossile brændstoffer. Dette indebærer foruden klimafordele også et stort eksportpotentiale.