Udvikling af biologiske metoder for udnyttelse af CO2 som del af cirkulære økonomi

Institut for Kemiteknik

 

Biogas indeholder cirka 40% CO2, hvilket reducerer energitætheden og gør gassen mindre egnet som energilager/brændsel sammenlignet med ren CH4. Bioteknologiske processer som ravsyrefermentering hvor CO2 indgår i processen har således potentiale for bæredygtig fjernelse af CO2. 1. generations ravsyre er baseret på stivelse, mens for vores foreslåede 2. generations ravsyre er råvarerne affaldsstrømme såsom fødevare og foder affald.

 

Hovedformålet med CooCE er at udvikle, demonstrere og validere (TRL 5-6) en portefølje af nye og fleksible bioteknologiske processer til bæredygtig værdiforøgning og langtidslagring af CO2-rige emissioner skræddersyet til regionale krav. CooCE-konceptet omfatter brug af ​​effektive og bæredygtige anaerobe og aerobe biologiske processer til omdannelse af CO2 til a) biomethan, hvilket muliggør fleksibel hybridenergilagring på stedet, og b) to værdifulde kemiske byggesten, nemlig bioravsyre, som er et platform kemikalie og højværdi biopolymerer (polyhydroxyalkanoater (PHA)) til produktion af bioplast. Teknologierne vil blive evalueret ud fra tekniske, miljømæssige og socioøkonomiske perspektiver, herunder deres indvirkning på bæredygtighed og dekarbonisering, og derved bidrage til skabelsen af ​​bæredygtige værdikæder i de energi- og CO2-intensive industrisektorer.

Fokus for de danske partnere vil være at etablere en banebrydende 2. generations CO2-konverteringsteknologi til samtidig biomethan- og bioravsyre-produktion og efterfølgende bruge den til produktion af polymerer. Dette tilbyder en robust og omkostningseffektiv teknologi, der udnytter bakteriestammen Actinobacillus succinogenes 130Z til at fiksere CO2 og metabolisere et bredt spektrum af kulhydratkilder. Pond A/S bruger ravsyre til produktion af sine biobaserede polymerer, og en nøgleindustri for Pond er tekstil- og beklædningsindustrien, hvor Pond producerer en erstatning for polyester (PET). Danske partnere vil også fokusere på forretningsmuligheder inden for opgradering af biogas til biomethan og bioravsyre med henblik på opskaleret produktionskapacitet. Desuden vil de danske og de øvrige partnere udvikle teknologier til produktion af biomethan og PHA; og til industrielle træningsaktiviteter, livscyklusanalyse og formidlingsaktiviteter i det samlede projekt.

Projektbeskrivelse

Formålet med CooCE projektet er at etablere bioteknologiske processer til anvendelse af CO2 til produktion af biomethan til hybrid energilagring og nøgleplatformskemikalier (ravsyre) og biopolymerer. Arbejdet er i tråd med de europæiske mål for cirkulær bioøkonomi. Fokus for de danske partnere DTU og Lemvig Biogas er produktion af ravsyre, valorisering af CO2-strømme og organiske råmaterialer fra industriel biogasproduktion. Processen implementerer avanceret fermenteringsteknologi, der mikrobiologisk kobler biomasseafledt sukker med CO2 i biosyntese af ravsyre. Pond A/S, som bruger af ravsyre, skaber det kommercielle element, ved opstrøms valorisering eftersom det indgår ved fremstilling af polybutylenravsyre (PBS). Desuden drager de danske partnere fordel af innovation fra de udenlandske partnere og indgår i samarbejdet om H2-assisteret biometanisering eftersom dette kan øge den danske metanproduktion yderligere. Dette inkluderer integration af det nye produktionstrin med eksisterende industrielle processtrømme og validering af ravsyre som forløber til flere applikationer. Derudover vil de bidrage til de socioøkonomiske analyser og markedsanalyserne af processen.

Figur 1. Concept of bioSA and methane production from biogas and waste streams

Figur 1. Concept of bioSA and methane production from biogas and waste streams.
Figur 2. Overall COOCE concept showing the three implemented CO2 conversion processes.

Figur 2. Overall COOCE concept showing the three implemented CO2 conversion processes.

Key figures

Periode:
2021 - 2025
Bevillingsår:
2021
Egen finansiering:
0,80 mio.
Støttebeløb:
4,83 mio.
Støtteprocent:
86 %
Projektbudget:
5,63 mio.

Kategori

Program
EUDP
Fælles overordnet teknologiområde
Bio og affald
Keywords
Biofuels CCUS Power-to-X
Projekttype
Forskning
Journalnummer
64021-2006

Deltagere

Danmarks Tekniske Universitet (DTU) (Main Responsible)
Partner og Økonomi
Partner Tilskud Eget bidrag
Danmarks Tekniske Universitet (DTU) 4.24 mio. 0.47 mio.
Lemvig Biogasanlæg Amba 0.31 mio. 0.20 mio.
Pond A/S 0.28 mio. 0.12 mio.

Kontakt

Kontakperson
Irini Angelidaki
Adresse

Søltofts Plads 228A,
2800 Kongens Lyngby
Tlf.:    +45 30613889

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

Logo innovationsfonden
Logo for EUDP
Logo for elforsk