Autotrophic CO2 valorisation for PHA production (CO2-ALPHA) (Q3216004)

From EU Knowledge Graph
Jump to navigation Jump to search
Project Q3216004 in Spain
Language Label Description Also known as
English
Autotrophic CO2 valorisation for PHA production (CO2-ALPHA)
Project Q3216004 in Spain

    Statements

    country
    Spain
    0 references
    EU contribution
    10,000.0 Euro
    0 references
    budget
    20,000.0 Euro
    0 references
    co-financing rate
    50.0 percent
    0 references
    start time
    1 January 2020
    0 references
    end time
    30 September 2020
    0 references
    beneficiary name (string)
    FUNDACIO UNIVERSITÀRIA BALMES
    0 references
    coordinate location

    41°55'48.72"N, 2°15'16.52"E
    inferred from
    location
    0 references
    summary
    El uso de dióxido de carbono (CO2) para la producción de compuestos de alto valor añadido ha sido uno de los principales objetivos en la investigación de la UE establecidos de acuerdo al marco de políticas de clima y energía de 2030 para reducir las emisiones al menos un 40% con respecto a los niveles de 1990. La producción de polímeros a base de CO2 es una aplicación prometedora debido a la promoción del uso de CO2 para la síntesis de bioplásticos que puedan sustituir el uso de petróleo como materia prima. Como el petróleo es un combustible fósil que se espera que se agote en algunas décadas, existe la necesidad de producir plásticos hechos con materiales alternativos. Los polihidroxialcanoatos (PHA) son poliésteres biológicos sintetizados por una variedad de microorganismos a partir de recursos renovables los cuales son almacenados intracelularmente. La biodegradabilidad de los PHA implica que el producto del sistema propuesto no requiere el mismo tratamiento que los plásticos hechos de petróleo. Por lo tanto, el tratamiento de reciclaje del plástico o su disposición en vertederos se reemplaza por un tratamiento más sostenible y barato, como es el compostaje._x000D_ _x000D_ El método de cultivo más frecuentemente utilizado para la producción de PHA consiste en el crecimiento de microorganismos en condiciones de crecimiento favorables, seguido de la síntesis de PHA en condiciones de estrés. Si bien la mayor parte del trabajo sobre la producción de PHA se realizó utilizando sustratos orgánicos como fuente de carbono, también se han realizado intentos para producir PHA a partir de CO2. Sin embargo, el método de cultivo autótrofo para la producción de PHA con las bacterias más estudiadas (Cupriavidus necator) utiliza una mezcla de gases de CO2, H2 y O2. La mezcla de O2 y H2 puede ser explosiva, por lo que la concentración de O2 debe controlarse a baja concentración en la fase gaseosa, lo que incrementa la dificultad experimental y los costes operativos._x000D_ _x000D_ Este proyecto propone la producción autotrófica de PHA en condiciones anóxicas para evitar el uso de O2. Por lo tanto, se estudiará el uso de nitrato (NO3-) como aceptor de electrones para reducir el riesgo del proceso. Además, como los cultivos puros requieren un control más exhaustivo del proceso y las condiciones operativas, el estudio de la acumulación de PHA en condiciones anóxicas se estudiará con cultivos mixtos. La idea del sistema se basa en la captura y conversión de CO2 a PHA utilizando H2 como donante de electrones. Por lo tanto, este sistema abre la oportunidad a la valorización del gas de síntesis, que es un gas residual que contiene una mezcla de H2, CO2 y CO._x000D_ _x000D_ El objetivo principal de este proyecto es la producción autótrofa de PHA a partir de CO2. Para lograr este objetivo, nuestra propuesta se basa en la aplicación de un sistema novedoso que puede usar nitrato como aceptor de electrones en lugar de O2. Para alcanzar este objetivo, en primer lugar, se desarrollará una nueva estrategia de crecimiento para Cupriavidus necator con el fin de producir PHA en estas condiciones que aún no se han demostrado. Se ha descrito que el Cupriavidus necator produce PHA en condiciones limitantes de amonio, por lo tanto, se proporcionarán estas condiciones de estrés de amonio para mejorar la producción de PHA. Una vez que se logre el crecimiento y la estrategia de producción de PHA, el objetivo será reproducir los resultados obtenidos con el cultivo puro utilizando un cultivo de poblaciones mixtas para disminuir los costes operativos._x000D_ _x000D_ El éxito de este proyecto tendrá un gran impacto ambiental debido a la captura de CO2 de las corrientes de gas residual y su conversión en un producto de alto valor añadido (que es un sustituto de los plásticos hechos de petróleo) mientras se trata el gas residual. Además, el sistema puede tener un buen impacto social debido a la disminución del riesgo gracias a las condiciones propuestas. El equipo de investigación espera demostrar la viabilidad del proceso con resultados exitosos obtenidos durante la operación del reactor a escala laboratorio para abrir la puerta a nuevos procesos de producción de bioplásticos. Los resultados obtenidos de esta investigación se difundirán a través de presentaciones orales en conferencias, artículos en revistas científicas, artículos de difusión y noticias en nuestra página web. Dado que el sistema propuesto consta de una nueva tecnología para la producción de PHA que puede involucrar el tratamiento de gas de síntesis, el sistema podría promoverse a través de una amplia gama de conferencias internacionales como la Conferencia Internacional sobre Biotechniques for Air Pollution Control y la Conferencia sobre carbon dioxide as feedstock for fuels, chemistry and polymers. (Spanish)
    0 references
    The use of carbon dioxide (CO2) for the production of high-valuable compounds has been one of the main targets in the EU research because of the 2030 framework for climate and energy policies to cut the emissions by at least 40% with respect to 1990 levels. CO2-based polymers production is a promising application due to the promotion of the CO2 utilization for bioplastics that can substitute petroleum as raw material. As petroleum is a fossil fuel which is expected to be exhausted in some decades, there is a requirement for plastics made with alternative materials. Polyhydroxyalkanoates (PHA) are biological polyesters synthesized by a variety of microorganisms as an intracellular storage from renewable resources. The biodegradability of PHA implies that the product from the proposed system does not require the same treatment as petroleum made plastics. Therefore, the plastic recycling treatment or its disposal in landfills are avoided for more sustainable and cheap treatment such as composting._x000D_ _x000D_ The most frequently applied cultivation method for PHA production consists of cell growth under favorable growth conditions, followed by PHA synthesis under imbalanced growth conditions. While most work on PHA production was carried out using organic substrates as carbon source, attempts to produce PHA from CO2 have also been undertaken. However, the autotrophic cultivation method for PHA production by the most studied bacteria (Cupriavidus necator) uses a gas mixture of CO2, H2 and O2. The mixture of O2 and H2 can be explosive, so the concentration of O2 requires to be controlled at low concentration in the gas phase, which increments the difficulty of the experimental performance and the operational costs._x000D_ _x000D_ This project proposes the autotrophic PHA production under anoxic conditions in order to avoid the use of O2. Therefore, the use of nitrate (NO3-) as electron acceptor will be studied to reduce the riskiness of the process. In addition, as pure cultures require a more exhaustive control of the process and operational conditions, the study of the PHA accumulation under anoxic conditions will be studied with mixed populations. The idea of the system relies on the CO2 capture and conversion to PHA using H2 as electron donor. Hence, this system opens the opportunity to the valorization of synthesis gas, which is a waste gas that contents a mixture of H2, CO2 and CO. _x000D_ _x000D_ The main objective of this project is the autotrophic production of PHA from CO2. To achieve this main goal we propose a novel system that can use nitrate as electron acceptor instead of O2. In order to do that, first of all a new growth strategy for Cupriavidus necator will be developed in order to produce PHA under these conditions that have not been reported yet. Cupriavidus necator has been described to produce PHA under ammonium limiting conditions, therefore these ammonium stress conditions will be provided to improve the PHA production. Once both the growth and PHA production strategy is achieved, then the aim will be to reproduce the results obtained with the pure culture using mixed population cultures in order to decrease the operational costs._x000D_ _x000D_ The success of this project will have a great environmental impact due to the CO2 capture from waste gas streams and its conversion into a high-valuable product (which is a substitute of petroleum made plastics) meanwhile the waste gas is treated. Moreover, the system can have a good social impact because of the riskiness decrease thanks to the proposed conditions. The research team expects to demonstrate the feasibility of the process with successful results obtained at lab-scale reactor operation in order to open the door to new ways to produce bioplastics. The results obtained from this research will be disseminated through conference communications, papers in peer-reviewed journals, dissemination articles and news in our web page. As the proposed system consist of a novel technology for the production of PHA which can involve synthesis gas treatment, the system could be promoted through a wide range of international conferences such as the International Conference on Biotechniques for Air Pollution Control and Conference on carbon dioxide as feedstock for fuels, chemistry and polymers. (English)
    readability score
    0.7579564933000089
    0 references
    L’utilisation du dioxyde de carbone (CO2) pour la production de composés à forte valeur ajoutée a été l’un des principaux objectifs de la recherche de l’UE établie dans le cadre d’une politique en matière de climat et d’énergie à l’horizon 2030, à savoir réduire les émissions d’au moins 40 % par rapport aux niveaux de 1990. La production de polymères à base de CO2 est une application prometteuse en raison de la promotion de l’utilisation du CO2 pour la synthèse des bioplastiques qui peuvent remplacer l’utilisation de l’huile comme matière première. Comme le pétrole est un combustible fossile qui devrait s’épuiser dans quelques décennies, il est nécessaire de produire des matières plastiques fabriquées à partir de matériaux de remplacement. Les polyhydroxyalcanoates (PHA) sont des polyesters biologiques synthétisés par une variété de microorganismes à partir de ressources renouvelables qui sont entreposées par voie intracellulaire. La biodégradabilité des PVVIH implique que le produit du système proposé ne nécessite pas le même traitement que les plastiques pétroliers. Par conséquent, le traitement ou l’élimination des matières plastiques dans les décharges est remplacé par un traitement plus durable et peu coûteux, tel que le compostage._x000D_ _x000D_ La méthode de culture la plus fréquemment utilisée pour la production de PHA est la croissance de micro-organismes dans des conditions de croissance favorables, suivie de la synthèse de PHA en conditions de stress. Bien que la plupart des travaux sur la production de PHA aient été réalisés en utilisant des substrats organiques comme source de carbone, des tentatives ont également été faites pour produire du PHA à partir de CO2. Cependant, la méthode de culture autotrophique pour la production de PHA avec les bactéries les plus étudiées (Cupriavidus necator) utilise un mélange de gaz CO2, H2 et O2. Le mélange d’O2 et de H2 peut être explosif, de sorte que la concentration d’O2 doit être contrôlée à faible concentration dans la phase gazeuse, ce qui augmente les difficultés expérimentales et les coûts d’exploitation._x000D_ _x000D_ Ce projet propose la production autotrophique de PHA dans des conditions anoxiques afin d’éviter l’utilisation de l’O2. Par conséquent, l’utilisation du nitrate (NO3-) comme accepteur d’électrons sera étudiée afin de réduire le risque du processus. En outre, étant donné que les cultures pures nécessitent un contrôle plus approfondi du processus et des conditions d’exploitation, l’étude de l’accumulation de PHA dans des conditions anoxiques sera étudiée avec des cultures mixtes. L’idée du système est basée sur la capture et la conversion du CO2 en PHA en utilisant H2 comme donneur d’électrons. Par conséquent, ce système ouvre l’occasion à la valorisation du gaz de synthèse, qui est un gaz résiduel contenant un mélange de H2, CO2 et CO._x000D_ _x000D_ L’objectif principal de ce projet est la production autotrophique de PHA à partir de CO2. Pour atteindre cet objectif, notre proposition repose sur l’application d’un nouveau système qui peut utiliser le nitrate comme accepteur d’électrons au lieu de l’O2. Pour atteindre cet objectif, premièrement, une nouvelle stratégie de croissance sera élaborée pour Cupriavidus necator afin de produire des PVVIH dans ces conditions qui n’ont pas encore été démontrées. Il a été décrit que le necator Cupriavidus produit du PHA dans des conditions limitatives à l’ammonium; par conséquent, ces conditions de stress à l’ammonium seront fournies pour améliorer la production de PHA. Une fois que la stratégie de croissance et de production du PHA sera atteinte, l’objectif sera de reproduire les résultats obtenus avec une culture pure en utilisant une culture mixte pour réduire les coûts d’exploitation._x000D_ _x000D_ Le succès de ce projet aura un impact environnemental considérable en raison du captage du CO2 des flux de gaz résiduels et de sa conversion en un produit à forte valeur ajoutée (qui est un substitut aux plastiques pétroliers) tout en traitant le gaz résiduel. En outre, le système peut avoir un bon impact social en raison de la réduction des risques en raison des conditions proposées. L’équipe de recherche espère démontrer la faisabilité du procédé avec des résultats positifs obtenus au cours de l’exploitation d’un réacteur à l’échelle du laboratoire afin d’ouvrir la porte à de nouveaux procédés de production de bioplastiques. Les résultats de cette recherche seront diffusés à travers des présentations orales dans des conférences, des articles dans des revues scientifiques, des articles de diffusion et des nouvelles sur notre site Web. (French)
    point in time
    5 December 2021
    0 references
    Die Verwendung von Kohlendioxid (CO2) für die Herstellung von Verbindungen mit hohem Mehrwert ist eines der Hauptziele der EU-Forschung, die im Rahmen der Klima- und Energiepolitik bis 2030 festgelegt wurde, um die Emissionen im Vergleich zu 1990 um mindestens 40 % zu senken. Die Herstellung von CO2-basierten Polymeren ist eine vielversprechende Anwendung durch die Förderung der Verwendung von CO2 für die Synthese von Biokunststoffen, die die Verwendung von Öl als Ausgangsstoff ersetzen kann. Da Öl ein fossiler Brennstoff ist, der in einigen Jahrzehnten auslaufen wird, besteht die Notwendigkeit, Kunststoffe aus alternativen Materialien herzustellen. Polyhydroxyalcanoate (PHA) sind biologische Polyester, die durch eine Vielzahl von Mikroorganismen aus nachwachsenden Ressourcen synthetisiert werden, die intrazellulär gelagert werden. Die biologische Abbaubarkeit von PHA impliziert, dass das Produkt des vorgeschlagenen Systems nicht dieselbe Behandlung wie Erdölkunststoffe erfordert. Daher wird die Kunststoffrecyclingbehandlung oder -entsorgung auf Deponien durch eine nachhaltigere und kostengünstigere Behandlung wie Kompostierung ersetzt._x000D_ _x000D_ Die am häufigsten verwendete Anbaumethode für die PHA-Produktion ist das Wachstum von Mikroorganismen unter günstigen Wachstumsbedingungen, gefolgt von der Synthese von PHA unter Stressbedingungen. Während die meisten Arbeiten an der PHA-Produktion mit organischen Substraten als Kohlenstoffquelle durchgeführt wurden, wurden auch Versuche unternommen, PHA aus CO2 herzustellen. Die autotrophe Kulturmethode zur Herstellung von PHA mit den am meisten untersuchten Bakterien (Cupriavidus necator) verwendet jedoch eine Mischung aus CO2, H2 und O2 Gasen. Das Gemisch aus O2 und H2 kann explosionsfähig sein, so dass die Konzentration von O2 in der Gasphase bei geringer Konzentration gesteuert werden muss, wodurch die Versuchsschwierigkeiten und die Betriebskosten erhöht werden._x000D_ _x000D_ Dieses Projekt schlägt die autotrophe Produktion von PHA unter anoxischen Bedingungen vor, um die Verwendung von O2 zu vermeiden. Daher wird die Verwendung von Nitrat (NO3-) als Elektronenakzeptor untersucht, um das Risiko des Prozesses zu verringern. Da reine Kulturen eine gründlichere Kontrolle der Prozess- und Betriebsbedingungen erfordern, wird die Untersuchung der Anhäufung von PHA unter anoxischen Bedingungen mit Mischkulturen untersucht. Die Idee des Systems basiert auf der Abscheidung und Umwandlung von CO2 in PHA mit H2 als Elektronenspender. Daher eröffnet dieses System die Möglichkeit zur Valorisierung des Synthesegases, einem Restgas, das ein Gemisch aus H2, CO2 und CO enthält._x000D_ _x000D_ Das Hauptziel dieses Projekts ist die autotrophe Produktion von PHA aus CO2. Um dieses Ziel zu erreichen, basiert unser Vorschlag auf der Anwendung eines neuartigen Systems, das Nitrat als Elektronenakzeptor anstelle von O2 verwenden kann. Um dieses Ziel zu erreichen, wird zunächst eine neue Wachstumsstrategie für Cupriavidus necator entwickelt, um PHA unter diesen noch nicht nachgewiesenen Bedingungen herzustellen. Es wurde beschrieben, dass Cupriavidus necator PHA unter Ammoniumlimitierungsbedingungen herstellt, weshalb diese Ammoniumstressbedingungen zur Verbesserung der PHA-Produktion bereitgestellt werden. Sobald die Wachstums- und Produktionsstrategie von PHA erreicht ist, wird das Ziel darin bestehen, die mit reinem Anbau erzielten Ergebnisse mit einer Mischpopulation zu reproduzieren, um die Betriebskosten zu senken._x000D_ _x000D_ Der Erfolg dieses Projekts wird durch die Abscheidung von CO2 aus den Restgasströmen und seine Umwandlung in ein hochwertiges Produkt (das Ersatz für Erdölkunststoffe) bei der Behandlung des Restgases eine große Umweltauswirkungen haben. Darüber hinaus kann das System aufgrund der vorgeschlagenen Bedingungen gute soziale Auswirkungen haben. Das Forschungsteam hofft, die Machbarkeit des Prozesses mit erfolgreichen Ergebnissen zu demonstrieren, die während des Laborreaktorbetriebs erzielt wurden, um die Tür zu neuen bioplastischen Produktionsprozessen zu öffnen. Die Ergebnisse dieser Forschung werden durch mündliche Präsentationen in Vorträgen, Artikeln in wissenschaftlichen Zeitschriften, Artikeln der Verbreitung und Nachrichten auf unserer Website verbreitet. Da das vorgeschlagene System aus einer neuen Technologie für die Herstellung von PHA besteht, die die Behandlung von Synthesegas beinhalten kann, könnte das System durch eine breite Palette von internationalen Konferenzen wie der Internationalen Konferenz über Biotechniques zur Luftreinhaltung und der Konferenz über Kohlenstoffdioxid als Rohstoff für Brennstoffe, Chemie und Polymere gefördert werden. (German)
    point in time
    10 December 2021
    0 references
    Het gebruik van kooldioxide (CO2) voor de productie van verbindingen met een hoge toegevoegde waarde is een van de belangrijkste doelstellingen van het EU-onderzoek dat in het kader van het klimaat- en energiebeleidskader 2030 is vastgesteld om de emissies met ten minste 40 % te verminderen ten opzichte van het niveau van 1990. De productie van polymeren op basis van CO2 is een veelbelovende toepassing vanwege de bevordering van het gebruik van CO2 voor de synthese van bioplastics die het gebruik van olie als grondstof kunnen vervangen. Aangezien olie een fossiele brandstof is die naar verwachting over enkele decennia zal opraken, is er behoefte aan de productie van kunststoffen gemaakt van alternatieve materialen. Polyhydroxyalcanoaten (PHA) zijn biologische polyesters gesynthetiseerd door een verscheidenheid van micro-organismen uit hernieuwbare bronnen die intracellulair worden opgeslagen. De biologische afbreekbaarheid van PHA’s impliceert dat het product van het voorgestelde systeem niet dezelfde behandeling vereist als kunststoffen uit aardolie. Daarom wordt de behandeling of verwijdering van kunststof op stortplaatsen vervangen door een duurzamere en goedkopere behandeling, zoals compostering._x000D_ _x000D_ De meest gebruikte teeltmethode voor de productie van PHA is de groei van micro-organismen onder gunstige groeiomstandigheden, gevolgd door de synthese van PHA onder stressomstandigheden. Terwijl het grootste deel van het werk aan de productie van PHA werd gedaan met behulp van organische substraten als koolstofbron, zijn er ook pogingen gedaan om PHA te produceren uit CO2. De autotrofische kweekmethode voor de productie van PHA met de meest bestudeerde bacteriën (Cupriavidus necator) gebruikt echter een mengsel van CO2, H2 en O2-gassen. Het mengsel van O2 en H2 kan explosief zijn, dus de concentratie van O2 moet bij lage concentratie in de gasfase worden gecontroleerd, waardoor de experimentele moeilijkheidsgraad en de exploitatiekosten toenemen._x000D_ _x000D_ Dit project stelt autotrofische productie van PHA onder anoxische omstandigheden voor om het gebruik van O2 te vermijden. Daarom zal het gebruik van nitraat (NO3-) als elektronenacceptor worden onderzocht om het risico van het proces te verminderen. Bovendien, aangezien zuivere gewassen een grondigere controle van het proces en de operationele omstandigheden vereisen, zal de studie van PHA-accumulatie onder anoxische omstandigheden worden bestudeerd met gemengde gewassen. Het idee van het systeem is gebaseerd op de afvang en omzetting van CO2 naar PHA met behulp van H2 als elektronendonor. Daarom biedt dit systeem de mogelijkheid om het synthesegas te valoriseren, een restgas met een mengsel van H2, CO2 en CO._x000D_ _x000D_ Het hoofddoel van dit project is de autotrofische productie van PHA uit CO2. Om dit doel te bereiken, is ons voorstel gebaseerd op de toepassing van een nieuw systeem dat nitraat als elektronenacceptor kan gebruiken in plaats van O2. Om dit doel te bereiken, zal ten eerste een nieuwe groeistrategie voor Cupriavidus necator worden ontwikkeld om PHA te produceren in deze omstandigheden die nog niet zijn aangetoond. Er is beschreven dat Cupriavidus necator PHA produceert onder ammoniumbeperkende omstandigheden, daarom zullen deze ammoniumstressomstandigheden worden verstrekt om de PHA-productie te verbeteren. Zodra de groei- en productiestrategie van PHA is bereikt, zal het doel zijn om de resultaten te reproduceren die zijn verkregen met zuivere teelt met behulp van een gemengd bevolkingsgewas om de exploitatiekosten te verlagen._x000D_ _x000D_ Het succes van dit project zal een grote milieueffect hebben als gevolg van de afvang van CO2 uit de resterende gasstromen en de omzetting ervan in een product met een hoge toegevoegde waarde (dat een vervanging is voor kunststoffen uit aardolie) terwijl het restgas wordt behandeld. Bovendien kan het systeem een goede sociale impact hebben als gevolg van een verminderd risico als gevolg van de voorgestelde voorwaarden. Het onderzoeksteam hoopt de haalbaarheid van het proces aan te tonen met succesvolle resultaten die tijdens de reactor op laboratoriumschaal zijn verkregen om de deur te openen voor nieuwe bioplasticproductieprocessen. De resultaten van dit onderzoek worden verspreid door middel van mondelinge presentaties in lezingen, artikelen in wetenschappelijke tijdschriften, artikelen over verspreiding en nieuws op onze website. Aangezien het voorgestelde systeem bestaat uit een nieuwe technologie voor de productie van PHA die de behandeling van synthesegas kan omvatten, zou het systeem kunnen worden bevorderd via een breed scala van internationale conferenties, zoals de Internationale Conferentie over biotechnieken voor de bestrijding van luchtverontreiniging en de Conferentie over koolstofdioxide als grondstof voor brandstoffen, chemie en polymeren. (Dutch)
    point in time
    17 December 2021
    0 references
    L'uso del biossido di carbonio (CO2) per la produzione di composti ad alto valore aggiunto è stato uno dei principali obiettivi della ricerca dell'UE istituita nell'ambito del quadro 2030 per le politiche dell'energia e del clima al fine di ridurre le emissioni di almeno il 40 % rispetto ai livelli del 1990. La produzione di polimeri a base di CO2 è un'applicazione promettente grazie alla promozione dell'uso di CO2 per la sintesi di bioplastiche che possono sostituire l'uso dell'olio come materia prima. Poiché il petrolio è un combustibile fossile che dovrebbe esaurirsi in pochi decenni, vi è la necessità di produrre materie plastiche a partire da materiali alternativi. I poliidrossialcanoati (PHA) sono poliesteri biologici sintetizzati da una varietà di microrganismi provenienti da risorse rinnovabili che vengono immagazzinati intracellularmente. La biodegradabilità dei PHA implica che il prodotto del sistema proposto non richiede lo stesso trattamento delle plastiche di petrolio. Pertanto, il trattamento o lo smaltimento della plastica in discarica è sostituito da un trattamento più sostenibile e poco costoso, come il compostaggio._x000D_ _x000D_ Il metodo di coltivazione più frequentemente utilizzato per la produzione di PHA è la crescita di microrganismi in condizioni di crescita favorevoli, seguita dalla sintesi del PHA in condizioni di stress. Mentre la maggior parte del lavoro sulla produzione di PHA è stato fatto utilizzando substrati organici come fonte di carbonio, sono stati fatti anche tentativi di produrre PHA a partire da CO2. Tuttavia, il metodo di coltura autotrofica per la produzione di PHA con i batteri più studiati (Cupriavidus necator) utilizza una miscela di gas CO2, H2 e O2. La miscela di O2 e H2 può essere esplosiva, quindi la concentrazione di O2 deve essere controllata a bassa concentrazione in fase gassosa, aumentando la difficoltà sperimentale e i costi operativi._x000D_ _x000D_ Questo progetto propone la produzione autotrofica di PHA in condizioni anossiche per evitare l'uso di O2. Pertanto, l'uso del nitrato (NO3-) come accettore di elettroni sarà studiato per ridurre il rischio del processo. Inoltre, poiché le colture pure richiedono un controllo più approfondito del processo e delle condizioni operative, lo studio dell'accumulo di PHA in condizioni anossiche sarà studiato con colture miste. L'idea del sistema si basa sulla cattura e conversione di CO2 in PHA utilizzando H2 come donatore di elettroni. Pertanto, questo sistema apre l'opportunità alla valorizzazione del gas di sintesi, che è un gas residuo contenente una miscela di H2, CO2 e CO._x000D_ _x000D_ L'obiettivo principale di questo progetto è la produzione autotrofica di PHA da CO2. Per raggiungere questo obiettivo, la nostra proposta si basa sull'applicazione di un nuovo sistema in grado di utilizzare il nitrato come accettore di elettroni invece di O2. Per raggiungere questo obiettivo, in primo luogo, sarà sviluppata una nuova strategia di crescita per Cupriavidus necator al fine di produrre PHA in queste condizioni che non sono ancora state dimostrate. È stato descritto che Cupriavidus necator produce PHA in condizioni limite di ammonio, pertanto queste condizioni di stress di ammonio saranno fornite per migliorare la produzione di PHA. Una volta raggiunta la strategia di crescita e produzione del PHA, l'obiettivo sarà quello di riprodurre i risultati ottenuti con coltivazione pura utilizzando una coltura a popolazione mista per ridurre i costi operativi._x000D_ _x000D_ Il successo di questo progetto avrà un grande impatto ambientale grazie alla cattura di CO2 dai flussi di gas residui e alla sua conversione in un prodotto ad alto valore aggiunto (che è un sostituto della plastica di petrolio) durante il trattamento dei gas residui. Inoltre, il sistema può avere un buon impatto sociale a causa della riduzione del rischio dovuta alle condizioni proposte. Il team di ricerca spera di dimostrare la fattibilità del processo con risultati positivi ottenuti durante il funzionamento del reattore su scala di laboratorio per aprire le porte a nuovi processi di produzione di bioplastica. I risultati ottenuti da questa ricerca saranno diffusi attraverso presentazioni orali in conferenze, articoli su riviste scientifiche, articoli di diffusione e notizie sul nostro sito web. Poiché il sistema proposto consiste in una nuova tecnologia per la produzione di PHA che può comportare il trattamento dei gas di sintesi, il sistema potrebbe essere promosso attraverso un'ampia gamma di conferenze internazionali come la Conferenza internazionale sulle biotecniche per il controllo dell'inquinamento atmosferico e la conferenza sul biossido di carbonio come materia prima per i combustibili, la chimica e i polimeri. (Italian)
    point in time
    16 January 2022
    0 references
    Süsinikdioksiidi (CO2) kasutamine väärtuslike ühendite tootmiseks on olnud üks ELi teadusuuringute peamisi eesmärke kliima- ja energiapoliitika raamistiku 2030 tõttu vähendada heitkoguseid 1990. aasta tasemega võrreldes vähemalt 40 %. CO2-põhiste polümeeride tootmine on paljulubav rakendus, mis on tingitud CO2 kasutamise edendamisest bioplastis, mis võib asendada naftat toorainena. Kuna nafta on fossiilkütus, mis eeldatavasti mõne aastakümne jooksul ammendub, on vaja alternatiivsetest materjalidest valmistatud plasti. Polühüdroksüalkanaadid (PHA) on bioloogilised polüestrid, mida sünteesivad mitmesugused mikroorganismid rakusiseseks säilitamiseks taastuvatest ressurssidest. PHA biolagundatavus tähendab, et kavandatud süsteemi toode ei vaja samasugust töötlemist kui naftast valmistatud plasti. Seetõttu välditakse plasti ringlussevõttu või selle ladestamist prügilatesse, et tagada säästvam ja odavam töötlemine, näiteks kompostimine._x000D_ _x000D_ PHA tootmise kõige sagedamini kasutatav viljelusmeetod seisneb rakkude kasvus soodsates kasvutingimustes, millele järgneb PHA süntees tasakaalustamatates kasvutingimustes. Kuigi suurema osa tööst PHA tootmises kasutati süsinikuallikana orgaanilisi substraate, on tehtud ka katsed toota PHAd CO2-st. Siiski kasutatakse enim uuritud bakterite (Cupriavidus necator) PHA tootmise autotroofse viljelusmeetodi puhul CO2, H2 ja O2 gaasisegu. O2 ja H2 segu võib olla plahvatusohtlik, nii et O2 kontsentratsiooni tuleb gaasifaasis kontrollida madala kontsentratsiooni juures, mis suurendab katsetegevuse keerukust ja tegevuskulusid._x000D_ _x000D_ Selles projektis tehakse ettepanek autotroofse PHA tootmiseks anoksilistes tingimustes, et vältida O2 kasutamist. Seetõttu uuritakse nitraadi (NO3-) kasutamist elektroni vastuvõtuseadmena, et vähendada protsessi riski. Lisaks sellele, kuna puhtad kultuurid nõuavad protsessi ja kasutustingimuste põhjalikumat kontrolli, uuritakse PHA kogunemist anoksilistes tingimustes segapopulatsiooniga. Süsteemi idee tugineb CO2 kogumisele ja muundamisele PHA-ks, kasutades elektroni doonorina H2. Seega avab see süsteem võimaluse väärtustada sünteesgaasi, mis sisaldab H2, CO2 ja CO segu. _x000D_ _x000D_ _x000D_ Selle projekti peamine eesmärk on PHA autotroofne tootmine CO2-st. Selle põhieesmärgi saavutamiseks pakume välja uudse süsteemi, mis võib O2 asemel kasutada elektronide aktsepteerijana nitraati. Selleks töötatakse kõigepealt välja uus Cupriavidus necator’i kasvustrateegia, et toota PHAd sellistel tingimustel, millest ei ole veel teatatud. On kirjeldatud, et Cupriavidus necator toodab PHAd ammooniumi piiravates tingimustes, mistõttu esitatakse need ammooniumstressi tingimused, et parandada PHA tootmist. Kui nii kasvu- kui ka PHA tootmise strateegia on saavutatud, on eesmärk korrata puhta kultuuri abil saadud tulemusi, kasutades segarahvastiku kultuure, et vähendada tegevuskulusid._x000D_ _x000D_ Projekti edul on suur keskkonnamõju tänu heitgaasivoogudest CO2 kogumisele ja selle muundamisele väärtuslikuks tooteks (mis asendab naftast valmistatud plasti), vahepeal töödeldakse jääkgaasi. Lisaks võib süsteemil olla hea sotsiaalne mõju riski vähenemise tõttu tänu kavandatud tingimustele. Uurimisrühm loodab demonstreerida protsessi teostatavust laboritasandi reaktorite käitamisel saavutatud edukate tulemustega, et avada uks bioplasti tootmise uutele viisidele. Selle uuringu tulemusi levitatakse konverentsikommunikatsiooni, eelretsenseeritud ajakirjade dokumentide, artiklite ja uudiste levitamise kaudu meie veebilehel. Kuna kavandatav süsteem koosneb uuest tehnoloogiast PHA tootmiseks, mis võib hõlmata sünteesgaasi töötlemist, võiks süsteemi edendada mitmesuguste rahvusvaheliste konverentside kaudu, nagu õhusaaste kontrolli biotehnoloogia rahvusvaheline konverents ja süsinikdioksiidi kui kütuste, keemia ja polümeeride lähteainena käsitlev konverents. (Estonian)
    point in time
    4 August 2022
    0 references
    Anglies dioksido (CO2) naudojimas labai vertingų junginių gamybai buvo vienas iš pagrindinių ES mokslinių tyrimų tikslų, nes 2030 m. klimato ir energetikos politikos strategija buvo sumažinti išmetamų teršalų kiekį bent 40 %, palyginti su 1990 m. lygiu. CO2 pagrindu pagamintų polimerų gamyba yra daug žadanti programa, nes skatinama naudoti CO2 bioplastikams, kurie gali pakeisti naftą kaip žaliavą. Kadangi nafta yra iškastinis kuras, kuris, kaip tikimasi, bus išnaudotas per keletą dešimtmečių, reikalaujama, kad plastikas būtų pagamintas iš alternatyvių medžiagų. Polihidroksialkanoatai (PHA) yra biologiniai poliesteriai, sintezuojami įvairių mikroorganizmų kaip ląstelių saugykla iš atsinaujinančių išteklių. PHA biologinis skaidumas reiškia, kad produktui iš siūlomos sistemos nereikia tokio pat apdorojimo kaip iš naftos pagamintiems plastikams. Todėl siekiant tvaresnio ir pigesnio apdorojimo, pvz., kompostavimo._x000D_ _x000D_ _x000D_ Dažniausiai taikomas PHA auginimo metodas yra ląstelių augimas palankiomis augimo sąlygomis, o po to – PHA sintezė esant nesubalansuotoms augimo sąlygoms. Nors dauguma PHA gamybos darbų buvo atliekami naudojant organinius substratus kaip anglies šaltinį, taip pat buvo bandoma gaminti PHA iš CO2. Tačiau taikant autotrofinį PHA auginimo metodą, skirtą labiausiai tirtoms bakterijoms (Cupriavidus nekatoriui) gaminti, naudojamas CO2, H2 ir O2 dujų mišinys. O2 ir H2 mišinys gali būti sprogus, todėl O2 koncentracija turi būti kontroliuojama esant mažai koncentracijai dujinėje fazėje, o tai padidina eksperimentinio veikimo sunkumą ir veiklos išlaidas._x000D_ _x000D_ Šis projektas siūlo autotrofinę PHA gamybą anoksiginėmis sąlygomis, kad būtų išvengta O2 naudojimo. Todėl bus tiriamas nitratų (NO3-) kaip elektronų priėmėjo naudojimas, siekiant sumažinti proceso rizikingumą. Be to, kadangi grynoms kultūroms reikia išsamiau kontroliuoti procesą ir veiklos sąlygas, PHA kaupimosi anoksinėmis sąlygomis tyrimas bus tiriamas su mišriomis populiacijomis. Sistemos idėja priklauso nuo CO2 surinkimo ir konversijos į PHA naudojant H2 kaip elektronų donorą. Taigi ši sistema atveria galimybę sintezės dujų, kurios yra išmetamosios dujos, kurių sudėtyje yra H2, CO2 ir CO mišinys, valorizacija. _x000D_ _x000D_ Pagrindinis šio projekto tikslas yra autotrofinė PHA gamyba iš CO2. Norėdami pasiekti šį pagrindinį tikslą, siūlome naują sistemą, kuri vietoj O2 gali naudoti nitratą kaip elektronų priėmėją. Siekiant tai padaryti, pirmiausia bus parengta nauja Cupriavidus kasatoriaus augimo strategija, siekiant gaminti PHA tokiomis sąlygomis, apie kurias dar nepranešta. Buvo aprašyta, kad Cupriavidus necator gali gaminti PHA amonio ribojimo sąlygomis, todėl šios amonio streso sąlygos bus sudarytos siekiant pagerinti PHA gamybą. Įgyvendinus augimo ir PHA gamybos strategiją, bus siekiama atkurti rezultatus, gautus naudojant gryną kultūrą, naudojant mišrias gyventojų kultūras, kad būtų sumažintos veiklos sąnaudos._x000D_ _x000D_ Šio projekto sėkmė turės didelį poveikį aplinkai dėl CO2 surinkimo iš išmetamųjų dujų srautų ir jo pavertimo didelės vertės produktu (kuris yra naftos pagaminto plastiko pakaitalas), tuo tarpu išmetamosios dujos bus apdorojamos. Be to, sistema gali turėti gerą socialinį poveikį, nes dėl siūlomų sąlygų sumažėjo rizikingumas. Mokslinių tyrimų grupė tikisi įrodyti proceso įgyvendinamumą su sėkmingais rezultatais, gautais laboratorijos masto reaktoriaus eksploatavimo metu, kad būtų atvertos durys naujiems bioplastikų gamybos būdams. Šio tyrimo rezultatai bus skleidžiami per konferencijų pranešimus, straipsnius recenzuojamuose žurnaluose, sklaidos straipsnius ir naujienas mūsų tinklalapyje. Kadangi siūlomą sistemą sudaro nauja PHA gamybos technologija, kuri gali apimti sintezės dujų apdorojimą, sistema galėtų būti skatinama rengiant įvairias tarptautines konferencijas, pavyzdžiui, Tarptautinę oro taršos kontrolės biotechnologijų konferenciją ir konferenciją dėl anglies dioksido kaip kuro, chemijos ir polimerų žaliavų. (Lithuanian)
    point in time
    4 August 2022
    0 references
    Upotreba ugljikova dioksida (CO2) za proizvodnju visokovrijednih spojeva jedan je od glavnih ciljeva istraživanja EU-a zbog okvira klimatske i energetske politike do 2030. za smanjenje emisija za najmanje 40 % u odnosu na razine iz 1990. Proizvodnja polimera na bazi CO2 obećavajuća je primjena zbog promicanja korištenja CO2 za bioplastiku koja može zamijeniti naftu kao sirovinu. Budući da je nafta fosilno gorivo za koje se očekuje da će u nekoliko desetljeća biti iscrpljeno, postoji potreba za plastikom izrađenom od alternativnih materijala. Polihidroksialkanoati (PHA) su biološki poliesteri sintetizirani različitim mikroorganizmima kao unutarstanično skladištenje iz obnovljivih izvora. Biorazgradivost PHA-a podrazumijeva da proizvod iz predloženog sustava ne zahtijeva istu obradu kao i naftna plastika. Stoga se obrada recikliranja plastike ili njezino odlaganje na odlagališta izbjegava radi održivije i jeftinije obrade kao što je kompostiranje._x000D_ _x000D_ Najčešće primijenjena metoda uzgoja za proizvodnju PHA-a sastoji se od rasta stanica u povoljnim uvjetima rasta, nakon čega slijedi sinteza PHA-a u neuravnoteženim uvjetima rasta. Iako je većina radova na proizvodnji PHA-a provedena upotrebom organskih supstrata kao izvora ugljika, poduzeti su i pokušaji proizvodnje PHA-a iz CO2. Međutim, metoda autotrofnog uzgoja za proizvodnju PHA-a od strane najistraživanijih bakterija (Cupriavidus necator) koristi mješavinu plinova CO2, H2 i O2. Mješavina O2 i H2 može biti eksplozivna, stoga je potrebno kontrolirati koncentraciju O2 pri niskoj koncentraciji u plinskoj fazi, što povećava poteškoće u eksperimentalnoj izvedbi i operativne troškove._x000D_ _x000D_ Ovaj projekt predlaže autotrofičnu proizvodnju PHA u anoksičnim uvjetima kako bi se izbjegla uporaba O2. Stoga će se proučavati uporaba nitrata (NO3-) kao apsorptora elektrona kako bi se smanjila rizičnost postupka. Osim toga, budući da čiste kulture zahtijevaju iscrpniju kontrolu procesa i radnih uvjeta, proučavanje akumulacije PHA-a u anoksičnim uvjetima proučavat će se s mješovitim populacijama. Ideja sustava oslanja se na hvatanje i pretvaranje CO2 u PHA pomoću H2 kao davatelja elektrona. Dakle, ovaj sustav otvara mogućnost za valorizaciju sinteze plina, koji je otpadni plin koji sadrži mješavinu H2, CO2 i CO. _x000D_ _x000D_ Glavni cilj ovog projekta je autotrofična proizvodnja PHA iz CO2. Kako bi se postigao taj glavni cilj predlažemo novi sustav koji može koristiti nitrat kao apsorptor elektrona umjesto O2. Kako bi se to postiglo, prije svega će se razviti nova strategija rasta za necator Cupriavidus kako bi se proizveo PHA pod tim uvjetima koji još nisu prijavljeni. Opisano je da necator Cupriavidus proizvodi PHA u uvjetima koji ograničavaju amonijak, stoga će se ti amonijevi stresni uvjeti osigurati kako bi se poboljšala proizvodnja PHA-a. Nakon što se postigne strategija rasta i proizvodnje PHA-a, cilj će biti reproducirati rezultate dobivene čistom kulturom koristeći miješane populacijske kulture kako bi se smanjili operativni troškovi._x000D_ _x000D_ Uspjeh ovog projekta imat će velik utjecaj na okoliš zbog hvatanja CO2 iz tokova otpadnih plinova i njegove pretvorbe u visokovrijedni proizvod (koji je zamjena za plastiku od nafte) u međuvremenu se otpadni plin obrađuje. Osim toga, sustav može imati dobar socijalni učinak zbog smanjenja rizičnosti zahvaljujući predloženim uvjetima. Istraživački tim očekuje da će pokazati izvedivost procesa s uspješnim rezultatima dobivenim tijekom rada laboratorijskog reaktora kako bi se otvorila vrata novim načinima proizvodnje bioplastike. Rezultati ovog istraživanja bit će diseminirani kroz konferencijske komunikacije, radove u recenziranim časopisima, diseminaciju članaka i novosti na našoj web stranici. Budući da se predloženi sustav sastoji od nove tehnologije za proizvodnju PHA-a koja može uključivati obradu sinteze plina, sustav bi se mogao promicati putem širokog raspona međunarodnih konferencija kao što su Međunarodna konferencija o biotehnici za kontrolu onečišćenja zraka i Konferencija o ugljičnom dioksidu kao sirovinama za goriva, kemiju i polimere. (Croatian)
    point in time
    4 August 2022
    0 references
    Η χρήση διοξειδίου του άνθρακα (CO2) για την παραγωγή ενώσεων υψηλής αξίας υπήρξε ένας από τους κύριους στόχους της έρευνας της ΕΕ λόγω του πλαισίου για τις πολιτικές για το κλίμα και την ενέργεια έως το 2030 για τη μείωση των εκπομπών κατά τουλάχιστον 40 % σε σχέση με τα επίπεδα του 1990. Η παραγωγή πολυμερών με βάση το CO2 είναι μια πολλά υποσχόμενη εφαρμογή λόγω της προώθησης της χρήσης του CO2 για τα βιοπλαστικά που μπορούν να υποκαταστήσουν το πετρέλαιο ως πρώτη ύλη. Δεδομένου ότι το πετρέλαιο είναι ορυκτό καύσιμο το οποίο αναμένεται να εξαντληθεί σε μερικές δεκαετίες, υπάρχει απαίτηση για πλαστικά που κατασκευάζονται με εναλλακτικά υλικά. Τα πολυυδροξυαλκανικά (PHA) είναι βιολογικά πολυεστέρες που συντίθενται από μια ποικιλία μικροοργανισμών ως ενδοκυτταρική αποθήκευση από ανανεώσιμες πηγές. Η βιοαποικοδομησιμότητα του PHA συνεπάγεται ότι το προϊόν του προτεινόμενου συστήματος δεν απαιτεί την ίδια επεξεργασία με τα πλαστικά από πετρέλαιο. Ως εκ τούτου, η επεξεργασία ανακύκλωσης πλαστικών ή η διάθεσή του σε χώρους υγειονομικής ταφής αποφεύγεται για πιο βιώσιμη και φθηνή επεξεργασία, όπως η κομποστοποίηση._x000D_ _x000D_ Η συχνότερα εφαρμοζόμενη μέθοδος καλλιέργειας για την παραγωγή PHA συνίσταται στην ανάπτυξη κυττάρων υπό ευνοϊκές συνθήκες ανάπτυξης, ακολουθούμενη από σύνθεση PHA υπό ανισόρροπες συνθήκες ανάπτυξης. Ενώ οι περισσότερες εργασίες για την παραγωγή PHA πραγματοποιήθηκαν με τη χρήση οργανικών υποστρωμάτων ως πηγής άνθρακα, έχουν επίσης αναληφθεί προσπάθειες για την παραγωγή PHA από CO2. Ωστόσο, η μέθοδος αυτοτροφικής καλλιέργειας για την παραγωγή PHA από τα πιο μελετημένα βακτήρια (νέκτης Cupriavidus) χρησιμοποιεί ένα μείγμα αερίων CO2, H2 και O2. Το μείγμα O2 και H2 μπορεί να είναι εκρηκτικό, οπότε η συγκέντρωση του O2 απαιτεί να ελέγχεται σε χαμηλή συγκέντρωση στη φάση αερίου, γεγονός που αυξάνει τη δυσκολία της πειραματικής απόδοσης και του λειτουργικού κόστους._x000D_ _x000D_ Το έργο αυτό προτείνει την παραγωγή αυτοτροφικού PHA υπό ανοξικές συνθήκες προκειμένου να αποφευχθεί η χρήση του O2. Ως εκ τούτου, η χρήση νιτρικών (NO3-) ως ηλεκτρονίων θα μελετηθεί για να μειωθεί η επικινδυνότητα της διεργασίας. Επιπλέον, καθώς οι καθαρές καλλιέργειες απαιτούν έναν πιο εξαντλητικό έλεγχο της διαδικασίας και των λειτουργικών συνθηκών, η μελέτη της συσσώρευσης PHA υπό ανοξικές συνθήκες θα μελετηθεί με μεικτούς πληθυσμούς. Η ιδέα του συστήματος βασίζεται στη δέσμευση και μετατροπή του CO2 σε PHA χρησιμοποιώντας H2 ως δότη ηλεκτρονίων. Ως εκ τούτου, το σύστημα αυτό δίνει την ευκαιρία στην αξιοποίηση του αερίου σύνθεσης, το οποίο είναι ένα απαέριο που περιέχει ένα μείγμα H2, CO2 και CO. _x000D_ _x000D_ Ο κύριος στόχος αυτού του έργου είναι η αυτοτροφική παραγωγή PHA από CO2. Για την επίτευξη αυτού του κύριου στόχου προτείνουμε ένα νέο σύστημα που μπορεί να χρησιμοποιεί νιτρικά ως δέκτη ηλεκτρονίων αντί για O2. Για να γίνει αυτό, πρώτα απ’ όλα θα αναπτυχθεί μια νέα αναπτυξιακή στρατηγική για το necator Cupriavidus με σκοπό την παραγωγή PHA υπό αυτές τις συνθήκες που δεν έχουν αναφερθεί ακόμη. Το Cupriavidus necator έχει περιγραφεί ότι παράγει PHA υπό συνθήκες περιορισμού του αμμωνίου και, ως εκ τούτου, αυτές οι συνθήκες καταπόνησης του αμμωνίου θα παρέχονται για τη βελτίωση της παραγωγής PHA. Μόλις επιτευχθεί τόσο η αναπτυξιακή στρατηγική όσο και η στρατηγική παραγωγής PHA, τότε ο στόχος θα είναι η αναπαραγωγή των αποτελεσμάτων που επιτυγχάνονται με την καθαρή καλλιέργεια με τη χρήση μικτών πληθυσμιακών καλλιεργειών, προκειμένου να μειωθεί το λειτουργικό κόστος._x000D_ _x000D_ Η επιτυχία του έργου θα έχει μεγάλες περιβαλλοντικές επιπτώσεις λόγω της δέσμευσης CO2 από ροές απαερίων και της μετατροπής του σε ένα υψηλής αξίας προϊόν (το οποίο είναι υποκατάστατο των πλαστικών που κατασκευάζονται από πετρέλαιο) εν τω μεταξύ τα απαέρια υποβάλλονται σε επεξεργασία. Επιπλέον, το σύστημα μπορεί να έχει καλό κοινωνικό αντίκτυπο λόγω της μείωσης της επικινδυνότητας χάρη στις προτεινόμενες συνθήκες. Η ερευνητική ομάδα αναμένει να καταδείξει τη σκοπιμότητα της διαδικασίας με επιτυχημένα αποτελέσματα στη λειτουργία του αντιδραστήρα σε εργαστηριακή κλίμακα, προκειμένου να ανοίξει την πόρτα σε νέους τρόπους παραγωγής βιοπλαστικών. Τα αποτελέσματα αυτής της έρευνας θα διαδοθούν μέσω ανακοινώσεων συνεδρίων, εγγράφων σε περιοδικά αξιολογημένα από ομοτίμους, άρθρων διάδοσης και ειδήσεων στην ιστοσελίδα μας. Δεδομένου ότι το προτεινόμενο σύστημα αποτελείται από μια νέα τεχνολογία για την παραγωγή PHA, η οποία μπορεί να περιλαμβάνει επεξεργασία αερίου σύνθεσης, το σύστημα θα μπορούσε να προωθηθεί μέσω ενός ευρέος φάσματος διεθνών διασκέψεων, όπως η Διεθνής Διάσκεψη Βιοτεχνικών για τον έλεγχο της ατμοσφαιρικής ρύπανσης και η διάσκεψη για το διοξείδιο του άνθρακα ως πρώτη ύλη για καύσιμα, χημεία και πολυμερή. (Greek)
    point in time
    4 August 2022
    0 references
    Využívanie oxidu uhličitého (CO2) na výrobu vysoko hodnotných zlúčenín bolo jedným z hlavných cieľov výskumu EÚ vzhľadom na rámec politík v oblasti klímy a energetiky do roku 2030 znížiť emisie v porovnaní s úrovňami z roku 1990 aspoň o 40 %. Výroba polymérov na báze CO2 je sľubnou aplikáciou vďaka podpore využívania CO2 pre bioplasty, ktoré môžu nahradiť ropu ako surovinu. Keďže ropa je fosílne palivo, ktoré by sa malo v priebehu niekoľkých desaťročí vyčerpať, existuje požiadavka na plasty vyrobené z alternatívnych materiálov. Polyhydroxyalkanoáty (PHA) sú biologické polyestery syntetizované rôznymi mikroorganizmami ako vnútrobunkové skladovanie z obnoviteľných zdrojov. Biologická odbúrateľnosť ÚHA znamená, že výrobok z navrhovaného systému nevyžaduje rovnaké zaobchádzanie ako ropné plasty. Preto sa recyklácii plastov alebo ich zneškodňovaniu na skládkach zabraňuje udržateľnejšie a lacnejšie spracovanie, ako je kompostovanie._x000D_ _x000D_ Najčastejšie používaná metóda pestovania na výrobu PHA spočíva v raste buniek za priaznivých podmienok rastu, po ktorom nasleduje syntéza PHA v nevyvážených podmienkach rastu. Zatiaľ čo väčšina práce na výrobe ÚVZ sa vykonala s použitím organických substrátov ako zdroja uhlíka, uskutočnili sa aj pokusy o výrobu PHA z CO2. Avšak pri autotrofickej kultivačnej metóde produkcie PHA najštudovanejšími baktériami (Cupriavidus necator) sa používa plynná zmes CO2, H2 a O2. Zmes O2 a H2 môže byť výbušná, takže koncentrácia O2 musí byť kontrolovaná pri nízkej koncentrácii v plynnej fáze, čo zvyšuje náročnosť experimentálneho výkonu a prevádzkové náklady._x000D_ _x000D_ Tento projekt navrhuje autotrofickú výrobu PHA v anoxických podmienkach, aby sa zabránilo použitiu O2. Preto sa bude skúmať použitie dusičnanov (NO3-) ako elektrónového akceptora, aby sa znížila rizikovosť procesu. Okrem toho, keďže čisté kultúry vyžadujú podrobnejšiu kontrolu procesov a prevádzkových podmienok, štúdia akumulácie PHA v anoxických podmienkach sa bude skúmať so zmiešanými populáciami. Myšlienka systému sa opiera o zachytávanie a konverziu CO2 na PHA s použitím H2 ako darcu elektrónov. Preto tento systém otvára príležitosť zhodnocovaniu syntetizovaného plynu, čo je odpadový plyn, ktorý obsahuje zmes H2, CO2 a CO. _x000D_ _x000D_ Hlavným cieľom tohto projektu je autotrofická výroba PHA z CO2. Na dosiahnutie tohto hlavného cieľa navrhujeme nový systém, ktorý môže namiesto O2 používať dusičnany ako akceptor elektrónov. Na tento účel sa v prvom rade vypracuje nová stratégia rastu pre spoločnosť Cupriavidus necator s cieľom produkovať ÚVZ za týchto podmienok, ktoré ešte neboli oznámené. Spoločnosť Cupriavidus necator bola opísaná na výrobu PHA za podmienok obmedzujúcich amónny, a preto sa na zlepšenie výroby PHA poskytnú tieto podmienky na namáhanie amónneho. Po dosiahnutí stratégie rastu a produkcie PHA bude cieľom reprodukovať výsledky získané s čistou kultúrou pomocou zmiešaných populačných kultúr, aby sa znížili prevádzkové náklady._x000D_ _x000D_ Úspech tohto projektu bude mať veľký vplyv na životné prostredie vďaka zachytávaniu CO2 z tokov odpadových plynov a jeho premene na vysoko cenený produkt (ktorý je náhradou ropných plastov), zatiaľ čo sa odpadový plyn spracuje. Okrem toho môže mať systém dobrý sociálny vplyv z dôvodu zníženia rizikovosti vďaka navrhovaným podmienkam. Výskumný tím očakáva, že preukáže uskutočniteľnosť procesu s úspešnými výsledkami získanými pri prevádzke reaktora v laboratóriu, aby sa otvorili dvere novým spôsobom výroby bioplastov. Výsledky získané z tohto výskumu sa budú šíriť prostredníctvom konferenčnej komunikácie, dokumentov v recenzovaných časopisoch, článkov o šírení a noviniek na našej webovej stránke. Keďže navrhovaný systém pozostáva z novej technológie na výrobu ÚVZ, ktorá môže zahŕňať úpravu syntetického plynu, systém by sa mohol podporovať prostredníctvom širokej škály medzinárodných konferencií, ako je Medzinárodná konferencia o biotechnikách na kontrolu znečisťovania ovzdušia a Konferencia o oxide uhličitom ako suroviny pre palivá, chémiu a polyméry. (Slovak)
    point in time
    4 August 2022
    0 references
    Hiilidioksidin (CO2) käyttö arvokkaiden yhdisteiden tuotannossa on ollut yksi EU:n tutkimuksen päätavoitteista, koska vuoteen 2030 ulottuvissa ilmasto- ja energiapolitiikan puitteissa pyritään vähentämään päästöjä vähintään 40 prosentilla vuoden 1990 tasoihin verrattuna. CO2-pohjaisten polymeerien tuotanto on lupaava sovellus, joka johtuu siitä, että edistetään biomuovien hiilidioksidin käyttöä, joka voi korvata raakaöljyn raaka-aineena. Koska öljy on fossiilinen polttoaine, joka odotetaan loppuvan muutamassa vuosikymmenessä, tarvitaan vaihtoehtoisista materiaaleista valmistettuja muoveja. Polyhydroksialkanoaatit (PHA) ovat biologisia polyesterejä, joita eri mikro-organismit syntetisoivat solunsisäisenä varastointina uusiutuvista lähteistä. PHA:n biohajoavuus merkitsee sitä, että ehdotetun järjestelmän tuote ei edellytä samaa käsittelyä kuin maaöljystä valmistetut muovit. Siksi muovin kierrätyskäsittelyä tai sen hävittämistä kaatopaikoille vältetään kestävämpään ja edullisempaan käsittelyyn, kuten kompostointiin._x000D_ _x000D_ Useimmin käytetty viljelymenetelmä PHA:n tuotannossa koostuu solujen kasvusta suotuisissa kasvuolosuhteissa, minkä jälkeen PHA-synteesiä epätasapainoisissa kasvuolosuhteissa. Vaikka suurin osa PHA:n tuotantoon liittyvästä työstä tehtiin käyttämällä orgaanisia substraatteja hiilen lähteenä, myös PHA:ta on pyritty tuottamaan hiilidioksidista. Tutkituimpien bakteerien (Cupriavidus necator) PHA:n tuotannon autotrofinen viljelymenetelmässä käytetään kuitenkin CO2-, H2- ja O2-kaasuseosta. O2:n ja H2:n seos voi olla räjähtävä, joten O2-pitoisuutta on valvottava kaasufaasin alhaisella pitoisuudella, mikä lisää kokeellisen suorituskyvyn vaikeuksia ja käyttökustannuksia._x000D_ _x000D_ Tässä hankkeessa ehdotetaan autotrofisen PHA:n tuotantoa anoksisissa olosuhteissa O2:n käytön välttämiseksi. Siksi tutkitaan nitraatin (NO3-) käyttöä elektroninsyöttäjänä prosessin riskialttiuden vähentämiseksi. Koska puhtaat viljelmät edellyttävät prosessin ja toimintaolosuhteiden kattavampaa hallintaa, PHA:n kertymistä anoksisissa olosuhteissa tutkitaan sekapopulaatioilla. Järjestelmän idea perustuu hiilidioksidin talteenottoon ja muuntamiseen PHA:ksi käyttäen H2:ta elektroninluovuttajana. Näin ollen tämä järjestelmä avaa mahdollisuuden hyödyntää synteesikaasua, joka on jätekaasu, joka sisältää H2-, CO2- ja CO-seoksen. _x000D_ _x000D_ Tämän hankkeen päätavoitteena on PHA:n autotrofinen tuotanto CO2:sta. Tämän päätavoitteen saavuttamiseksi ehdotamme uutta järjestelmää, jossa voidaan käyttää nitraattia elektroninsyöttäjänä O2:n sijaan. Tätä varten kehitetään ensin uusi kasvustrategia Cupriavidus necatorille PHA:n tuottamiseksi näissä olosuhteissa, joita ei ole vielä raportoitu. Cupriavidus-nekaattori on kuvattu tuottamaan PHA:ta ammoniumrajoitusolosuhteissa, minkä vuoksi nämä ammoniumjännitysolosuhteet tarjotaan PHA:n tuotannon parantamiseksi. Kun sekä kasvu- että PHA-tuotantostrategia on saavutettu, tavoitteena on toistaa tulokset, jotka on saatu puhtaasta viljelystä käyttäen sekaväestöviljelmiä toimintakustannusten pienentämiseksi._x000D_ _x000D_ Tämän hankkeen onnistumisella on suuri ympäristövaikutus, joka johtuu siitä, että jätekaasuvirroista otetaan hiilidioksidia ja se muunnetaan arvokkaaksi tuotteeksi (joka korvaa maaöljystä valmistetun muovin), sillä välin jätekaasu käsitellään. Lisäksi järjestelmällä voi olla hyviä sosiaalisia vaikutuksia, koska riskialttius vähenee ehdotettujen ehtojen ansiosta. Tutkimusryhmä odottaa voivansa osoittaa prosessin toteutettavuuden laboratoriotason reaktoritoiminnassa saatujen onnistuneiden tulosten avulla avatakseen oven uusille biomuovien tuotantotavoille. Tämän tutkimuksen tuloksia levitetään konferenssiviestinnässä, vertaisarvioiduissa aikakauslehdissä, julkaisuissa ja uutisissa verkkosivustollamme. Koska ehdotettu järjestelmä koostuu PHA:n tuotannossa käytettävästä uudesta tekniikasta, johon voi sisältyä synteesikaasun käsittelyä, järjestelmää voitaisiin edistää lukuisissa kansainvälisissä konferensseissa, kuten ilman pilaantumisen valvontaa koskevassa kansainvälisessä bioteknologiakonferenssissa ja konferenssissa, jossa käsitellään hiilidioksidia polttoaineen, kemian ja polymeerien raaka-aineena. (Finnish)
    point in time
    4 August 2022
    0 references
    Wykorzystanie dwutlenku węgla (CO2) do produkcji wysokowartościowych związków było jednym z głównych celów badań UE ze względu na ramy polityki klimatyczno-energetycznej do 2030 r. mające na celu ograniczenie emisji o co najmniej 40 % w stosunku do poziomów z 1990 r. Produkcja polimerów na bazie CO2 jest obiecującym zastosowaniem ze względu na promowanie wykorzystania CO2 dla bioplastików, które mogą zastąpić ropę naftową jako surowiec. Ponieważ ropa naftowa jest paliwem kopalnym, które ma zostać wyczerpane w ciągu kilkudziesięciu lat, istnieje wymóg dotyczący tworzyw sztucznych wytwarzanych z materiałów alternatywnych. Polihydroksyalkanoany (PHA) są biologicznymi poliestrami syntetyzowanymi przez różne mikroorganizmy jako wewnątrzkomórkowe składowanie z zasobów odnawialnych. Biodegradowalność PHA oznacza, że produkt z proponowanego systemu nie wymaga takiego samego traktowania jak tworzywa sztuczne wykonane z ropy naftowej. W związku z tym unika się recyklingu tworzyw sztucznych lub ich unieszkodliwiania na składowiskach w celu bardziej zrównoważonego i taniego przetwarzania, takiego jak kompostowanie._x000D_ _x000D_ Najczęściej stosowana metoda uprawy w produkcji PHA polega na wzroście komórek w sprzyjających warunkach wzrostu, a następnie syntezie PHA w nierównoważonych warunkach wzrostu. Podczas gdy większość prac nad produkcją PHA prowadzono przy użyciu substratów organicznych jako źródła węgla, podjęto również próby produkcji PHA z CO2. Jednak autotroficzna metoda uprawy dla produkcji PHA przez najbardziej zbadane bakterie (necator Cupriavidus) wykorzystuje mieszaninę gazów CO2, H2 i O2. Mieszanina O2 i H2 może być wybuchowa, w związku z czym stężenie O2 wymaga kontroli przy niskim stężeniu w fazie gazowej, co zwiększa trudność wyników eksperymentalnych i koszty operacyjne._x000D_ _x000D_ W niniejszym projekcie proponuje się autotroficzną produkcję PHA w warunkach anoksycznych, aby uniknąć stosowania O2. W związku z tym zbadane zostanie wykorzystanie azotanów (NO3-) jako akceptora elektronów w celu zmniejszenia ryzyka związanego z procesem. Ponadto, ponieważ czyste kultury wymagają bardziej wyczerpującej kontroli procesu i warunków operacyjnych, badanie akumulacji PHA w warunkach anoksycznych zostanie zbadane z wykorzystaniem populacji mieszanych. Idea systemu opiera się na wychwytywaniu i konwersji CO2 do PHA przy użyciu H2 jako dawcy elektronów. System ten otwiera zatem możliwość waloryzacji gazu syntezowego, który jest gazem odlotowym zawierającym mieszaninę H2, CO2 i CO. _x000D_ _x000D_ Głównym celem tego projektu jest autotroficzna produkcja PHA z CO2. Aby osiągnąć ten główny cel proponujemy nowy system, który może wykorzystywać azotany jako akceptor elektronów zamiast O2. W tym celu zostanie opracowana przede wszystkim nowa strategia wzrostu dla necatora Cupriavidus w celu wytworzenia PHA w tych warunkach, które nie zostały jeszcze zgłoszone. Nekator Cupriavidus został opisany w celu wytworzenia PHA w warunkach ograniczających amon, dlatego te warunki naprężenia amonu zostaną zapewnione w celu poprawy produkcji PHA. Po osiągnięciu zarówno strategii wzrostu, jak i strategii produkcji PHA, celem będzie odtworzenie wyników uzyskanych za pomocą czystej kultury z wykorzystaniem mieszanych kultur populacji w celu zmniejszenia kosztów operacyjnych._x000D_ _x000D_ Powodzenie tego projektu będzie miało duży wpływ na środowisko ze względu na wychwytywanie CO2 ze strumieni gazów odlotowych i jego przekształcenie w wysoko cenny produkt (który jest substytutem tworzyw sztucznych wytwarzanych z ropy naftowej), podczas gdy gaz odlotowy jest oczyszczany. Ponadto system może mieć dobre skutki społeczne ze względu na zmniejszenie ryzyka dzięki proponowanym warunkom. Zespół badawczy ma zademonstrować wykonalność procesu z pozytywnymi wynikami uzyskanymi podczas eksploatacji reaktora w skali laboratoryjnej w celu otwarcia drzwi do nowych sposobów produkcji bioplastików. Wyniki tych badań będą rozpowszechniane poprzez komunikację konferencyjną, prace w recenzowanych czasopismach, artykuły upowszechniające i aktualności na naszej stronie internetowej. Ponieważ proponowany system składa się z nowatorskiej technologii produkcji PHA, która może obejmować oczyszczanie gazów syntezowych, system ten mógłby być promowany za pośrednictwem szerokiej gamy międzynarodowych konferencji, takich jak Międzynarodowa Konferencja Biotechnologii Kontroli Zanieczyszczenia Powietrza oraz konferencja w sprawie dwutlenku węgla jako surowca do paliw, chemii i polimerów. (Polish)
    point in time
    4 August 2022
    0 references
    A szén-dioxid (CO2) nagy értékű vegyületek előállításához való felhasználása volt az egyik fő cél az uniós kutatásban, mivel a 2030-ig tartó időszakra vonatkozó éghajlat- és energiapolitikai keret az 1990-es szinthez képest legalább 40%-kal csökkentette a kibocsátást. A CO2-alapú polimerek előállítása ígéretes alkalmazás a kőolaj nyersanyagként helyettesíthető bioműanyagok CO2-felhasználásának előmozdítása miatt. Mivel a kőolaj fosszilis tüzelőanyag, amely várhatóan néhány évtizedben kimerül, az alternatív anyagokból készült műanyagokra is szükség van. A polihidroxi-alkanoátok (PHA) olyan biológiai poliészterek, amelyeket különböző mikroorganizmusok szintetizálnak a sejten belüli tárolásként megújuló forrásokból. A PHA biológiai lebonthatósága azt jelenti, hogy a javasolt rendszerből származó termék nem igényel ugyanolyan kezelést, mint a kőolajból készült műanyagok. Ezért a műanyag-újrahasznosítási kezelés vagy hulladéklerakókban történő ártalmatlanítása elkerülhető a fenntarthatóbb és olcsóbb kezelés érdekében, mint például a komposztálás._x000D_ _x000D_ A leggyakrabban alkalmazott termesztési módszer a PHA-termelésben a kedvező növekedési feltételek melletti sejtnövekedésből áll, amelyet kiegyensúlyozatlan növekedési körülmények között PHA szintézis követ. Míg a PHA előállításával kapcsolatos legtöbb munkát szerves szubsztrátok szénforrásként történő felhasználásával végezték, a PHA szén-dioxidból történő előállítására irányuló kísérletek is történtek. A leginkább vizsgált baktériumok (Cupriavidus necator) által termelt PHA autotróf termesztési módszere azonban CO2, H2 és O2 gázkeveréket használ. Az O2 és H2 keveréke robbanásveszélyes lehet, így az O2 koncentrációját alacsony koncentrációban kell ellenőrizni a gázfázisban, ami növeli a kísérleti teljesítmény nehézségét és a működési költségeket._x000D_ _x000D_ Ez a projekt az autotróf PHA-gyártást javasolja anoxikális körülmények között az O2 használatának elkerülése érdekében. Ezért a folyamat kockázatosságának csökkentése érdekében tanulmányozzák a nitrát (NO3-) elektronelfogadóként való alkalmazását. Ezen túlmenően, mivel a tiszta kultúrák a folyamat és a működési feltételek teljesebb ellenőrzését igénylik, a PHA anoxikumulációjának vizsgálatát vegyes populációkkal kell tanulmányozni. A rendszer elképzelése a CO2 leválasztásán és PHA-vá történő átalakításán alapul, amely H2-t elektrondonorként használ. Ezért ez a rendszer megnyitja a lehetőséget a szintézisgáz valorizálására, amely olyan hulladékgáz, amely H2, CO2 és CO keverékét tartalmazza. _x000D_ _x000D_ A projekt fő célja a PHA autotróf termelése a CO2-ből. E fő cél elérése érdekében javasolunk egy új rendszert, amely a nitrátot elektronelfogadóként használhatja az O2 helyett. Ennek érdekében először is a Cupriavidus necator új növekedési stratégiáját dolgozzák ki annak érdekében, hogy a PHA-t olyan körülmények között lehessen előállítani, amelyekről még nem számoltak be. A Cupriavidus necator leírása szerint a PHA-t ammónium-korlátozó körülmények között állítják elő, ezért ezeket az ammónium-stresszfeltételeket biztosítják a PHA-termelés javítása érdekében. Amint mind a növekedési, mind a PHA-termelési stratégia megvalósul, a cél az lesz, hogy a tiszta kultúrával elért eredményeket vegyes populációk felhasználásával reprodukálják a működési költségek csökkentése érdekében._x000D_ _x000D_ A projekt sikere nagy környezeti hatással lesz a hulladékgáz-áramokból való CO2-leválasztás és annak nagy értékű termékké való átalakítása (amely a kőolajból készült műanyagok helyettesítése) miatt, miközben a hulladékgázt kezelik. A rendszernek továbbá jó társadalmi hatása lehet, mivel a javasolt feltételeknek köszönhetően csökken a kockázat. A kutatócsoport arra számít, hogy a folyamat megvalósíthatóságát a laborszintű reaktorüzemeltetés során elért sikeres eredményekkel mutatja be annak érdekében, hogy megnyíljon az ajtó a bioműanyagok előállításának új módjai előtt. Az ebből a kutatásból származó eredményeket konferenciaközlemények, szakmailag értékelt folyóiratok, terjesztési cikkek és hírek honlapunkon keresztül terjesztik. Mivel a javasolt rendszer a PHA előállítására szolgáló új technológiából áll, amely szintézisgáz-kezelést is magában foglalhat, a rendszert olyan nemzetközi konferenciák széles skálájával lehetne előmozdítani, mint például a levegőszennyezés-ellenőrzési biotechnikákról szóló nemzetközi konferencia és a szén-dioxid mint üzemanyagok, kémia és polimerek alapanyagáról szóló konferencia. (Hungarian)
    point in time
    4 August 2022
    0 references
    Používání oxidu uhličitého (CO2) při výrobě vysoce hodnotných sloučenin bylo jedním z hlavních cílů výzkumu EU, a to z důvodu rámce politiky v oblasti klimatu a energetiky do roku 2030, jehož cílem je snížit emise nejméně o 40 % oproti úrovním z roku 1990. Výroba polymerů na bázi CO2 je slibnou aplikací díky podpoře využití CO2 pro bioplasty, které mohou nahradit ropu jako surovinu. Vzhledem k tomu, že ropa je fosilním palivem, které by mělo být v několika desetiletích vyčerpáno, existuje požadavek na plasty vyrobené z alternativních materiálů. Polyhydroxyalkanoáty (PHA) jsou biologické polyestery syntetizované různými mikroorganismy jako intracelulární skladování z obnovitelných zdrojů. Biologická rozložitelnost PHA znamená, že výrobek z navrhovaného systému nevyžaduje stejné zpracování jako plasty vyrobené z ropy. Zpracování recyklace plastů nebo jeho likvidace na skládkách je proto zamezeno udržitelnějšímu a levnějšímu zpracování, jako je kompostování._x000D_ _x000D_ Nejčastěji užívaná metoda pěstování PHA produkce spočívá v růstu buněk za příznivých růstových podmínek, následované syntézou PHA za nevyvážených růstových podmínek. Zatímco většina prací na výrobě PHA byla prováděna za použití organických substrátů jako zdroje uhlíku, byly provedeny také pokusy o výrobu PHA z CO2. Autotrofní kultivační metoda pro výrobu PHA nejčastěji studovanými bakteriemi (Cupriavidus nekator) však používá plynnou směs CO2, H2 a O2. Směs O2 a H2 může být výbušná, takže koncentrace O2 musí být kontrolována při nízké koncentraci ve fázi plynu, což zvyšuje obtížnost experimentálního výkonu a provozních nákladů._x000D_ _x000D_ _x000D_ Tento projekt navrhuje výrobu PHA autotrofní za anoxických podmínek, aby se zabránilo použití O2. Proto bude zkoumáno použití dusičnanů (NO3-) jako akceptoru elektronů, aby se snížila rizikovost procesu. Navíc vzhledem k tomu, že čisté kultury vyžadují důkladnější kontrolu procesu a provozních podmínek, bude studie akumulace PHA za anoxických podmínek studována se smíšenými populacemi. Myšlenka systému závisí na zachycování a konverzi CO2 na PHA pomocí H2 jako dárce elektronů. Proto tento systém otevírá příležitost k zhodnocení syntetického plynu, který je odpadním plynem, který obsahuje směs H2, CO2 a CO. _x000D_ _x000D_ Hlavním cílem tohoto projektu je autotrofní výroba PHA z CO2. K dosažení tohoto hlavního cíle navrhujeme nový systém, který může použít dusičnany jako příjem elektronů namísto O2. Za tímto účelem bude nejprve vypracována nová strategie růstu pro přípravek Cupriavidus Necator s cílem vyrábět PHA za těchto podmínek, které dosud nebyly hlášeny. Cupriavidus nekátor byl popsán pro výrobu PHA za podmínek omezujících amonný, a proto budou tyto amonné stresové podmínky zajištěny za účelem zlepšení výroby PHA. Jakmile bude dosaženo jak strategie růstu, tak strategie výroby PHA, pak bude cílem reprodukovat výsledky získané s čistou kulturou pomocí smíšených populačních kultur, aby se snížily provozní náklady._x000D_ _x000D_ Úspěch tohoto projektu bude mít velký dopad na životní prostředí díky zachycování CO2 z toků odpadních plynů a jeho přeměně na vysoce hodnotný produkt (který je náhradou ropných plastů), zatímco odpadní plyn se zpracovává. Kromě toho může mít systém dobrý sociální dopad kvůli snížení rizika díky navrhovaným podmínkám. Výzkumný tým očekává, že prokáže proveditelnost procesu s úspěšnými výsledky dosaženými při provozu reaktoru v laboratorním měřítku s cílem otevřít dveře novým způsobům výroby bioplastů. Výsledky získané z tohoto výzkumu budou šířeny prostřednictvím konferenčních sdělení, příspěvků v recenzovaných časopisech, šíření článků a zpráv na našich webových stránkách. Vzhledem k tomu, že navrhovaný systém sestává z nové technologie pro výrobu PHA, která může zahrnovat zpracování syntetického plynu, systém by mohl být podporován prostřednictvím široké škály mezinárodních konferencí, jako je Mezinárodní konference o biotechnologiích pro kontrolu znečištění ovzduší a konference o oxidu uhličitého jako vstupní surovině pro paliva, chemii a polymery. (Czech)
    point in time
    4 August 2022
    0 references
    Oglekļa dioksīda (CO2) izmantošana augstvērtīgu savienojumu ražošanā ir viens no galvenajiem ES pētniecības mērķiem, jo klimata un enerģētikas politikas satvars 2030. gadam paredz samazināt emisijas vismaz par 40 % salīdzinājumā ar 1990. gada līmeni. Polimēru ražošana uz CO2 bāzes ir daudzsološs pielietojums, jo tiek veicināta CO2 izmantošana bioplastmasai, kas var aizstāt naftu kā izejvielu. Tā kā nafta ir fosilais kurināmais, kas, domājams, tiks izsmelts dažu desmitgažu laikā, ir nepieciešams, lai plastmasa būtu izgatavota no alternatīviem materiāliem. Polihidroksialkanoāti (PHA) ir bioloģiski poliesteri, ko sintezē dažādi mikroorganismi kā intracelulāra uzglabāšana no atjaunojamiem resursiem. PHA bioloģiskās noārdīšanās spēja nozīmē, ka produktam no ierosinātās sistēmas nav nepieciešama tāda pati apstrāde kā ar naftu izgatavotai plastmasai. Tāpēc tiek novērsta plastmasas pārstrādes apstrāde vai tās apglabāšana poligonos, lai nodrošinātu ilgtspējīgāku un lētāku apstrādi, piemēram, kompostēšanu._x000D_ _x000D_ PHA ražošanai visbiežāk izmantotā audzēšanas metode ir šūnu augšana labvēlīgos augšanas apstākļos, kam seko PHA sintēze nelīdzsvarotos augšanas apstākļos. Lai gan lielākā daļa PHA ražošanas darbu tika veikti, izmantojot organiskos substrātus kā oglekļa avotu, tika mēģināts ražot PHA no CO2. Tomēr autotrofiskā audzēšanas metode PHA ražošanai, ko veic visvairāk pētīto baktēriju (Cupriavidus necator), izmanto CO2, H2 un O2 gāzu maisījumu. O2 un H2 maisījums var būt sprādzienbīstams, tāpēc O2 koncentrācija gāzes fāzē ir jākontrolē zemā koncentrācijā, kas palielina eksperimentālās veiktspējas grūtības un darbības izmaksas._x000D_ _x000D_ Šis projekts ierosina autotrofisku PHA ražošanu anoksiskos apstākļos, lai izvairītos no O2 izmantošanas. Tāpēc tiks pētīta nitrāta (NO3-) kā elektronu uztvērēja izmantošana, lai samazinātu procesa risku. Turklāt, tā kā tīrkultūrām ir nepieciešama vispusīgāka procesa un darbības apstākļu kontrole, pētījums par PHA uzkrāšanos anoksiskos apstākļos tiks pētīts ar jauktām populācijām. Sistēmas ideja balstās uz CO2 uztveršanu un pārveidošanu par PHA, izmantojot H2 kā elektronu donoru. Tādējādi šī sistēma paver iespēju palielināt sintēzes gāzes vērtību, kas ir atlikumgāze, kas satur H2, CO2 un CO maisījumu. _x000D_ _x000D_ Šā projekta galvenais mērķis ir autotrofiska PHA ražošana no CO2. Lai sasniegtu šo galveno mērķi, mēs ierosinām jaunu sistēmu, kas O2 vietā var izmantot nitrātu kā elektronu uztvērēju. Lai to izdarītu, vispirms tiks izstrādāta jauna Cupriavidus nekatora izaugsmes stratēģija, lai ražotu PHA šādos apstākļos, par kuriem vēl nav ziņots. Ir aprakstīts, ka Cupriavidus nekators ražo PHA amonija ierobežošanas apstākļos, tāpēc šie amonija stresa apstākļi tiks nodrošināti, lai uzlabotu PHA ražošanu. Pēc tam, kad būs sasniegta gan izaugsmes, gan PHA ražošanas stratēģija, mērķis būs reproducēt rezultātus, kas iegūti ar tīru kultūru, izmantojot jauktas populācijas kultūras, lai samazinātu darbības izmaksas._x000D_ _x000D_ Šī projekta panākumiem būs liela ietekme uz vidi, jo CO2 uztveršana no dūmgāzu plūsmām un tā pārveidošana par augstvērtīgu produktu (kas ir naftas plastmasas aizstājējs) tikmēr tiek attīrīta atlikumgāze. Turklāt sistēmai var būt laba sociālā ietekme, jo, pateicoties ierosinātajiem nosacījumiem, samazinās risks. Pētniecības grupa plāno demonstrēt procesa iespējamību ar veiksmīgiem rezultātiem, kas iegūti laboratorijas mēroga reaktora darbībā, lai atvērtu durvis jauniem bioplastmasas ražošanas veidiem. No šī pētījuma iegūtie rezultāti tiks izplatīti, izmantojot konferences paziņojumus, dokumentus recenzētos žurnālos, izplatot rakstus un ziņas mūsu mājas lapā. Tā kā ierosinātā sistēma sastāv no jaunas PHA ražošanas tehnoloģijas, kas var ietvert sintēzes gāzes apstrādi, sistēmu varētu veicināt ar plašu starptautisku konferenču klāstu, piemēram, Starptautisko konferenci par biotehnoloģijām gaisa piesārņojuma kontrolei un konferenci par oglekļa dioksīdu kā kurināmā, ķīmijas un polimēru izejvielu. (Latvian)
    point in time
    4 August 2022
    0 references
    Tá úsáid dé-ocsaíde carbóin (CO2) chun comhdhúile ardluacha a tháirgeadh ar cheann de na príomhspriocanna i dtaighde an Aontais mar gheall ar chreat 2030 do bheartais aeráide agus fuinnimh chun na hastaíochtaí a laghdú 40 % ar a laghad i ndáil le leibhéil 1990. Is feidhmchlár a bhfuil gealladh faoi é táirgeadh polaiméirí CO2-bhunaithe mar gheall ar úsáid CO2 a chur chun cinn le haghaidh bithphlaistigh is féidir a chur in ionad peitriliam mar amhábhar. Ós rud é gur breosla iontaise é peitriliam a bhfuiltear ag súil go mbeidh sé ídithe le blianta fada anuas, tá ceanglas ann maidir le plaistigh a dhéantar le hábhair mhalartacha. Is poileistear bitheolaíochta iad polyhydroxyalkanoates (PHA) atá sintéisithe ag éagsúlacht miocrorgánach mar stóráil intracellular ó acmhainní in-athnuaite. Ciallaíonn in-bhithmhillteacht PHA nach gá an chóireáil chéanna a dhéanamh ar an táirge ón gcóras atá beartaithe agus a éilítear le plaistigh pheitriliam. Dá bhrí sin, seachnaítear an chóireáil athchúrsála plaisteach nó a dhiúscairt i líonadh talún le haghaidh cóireála níos inbhuanaithe agus saor, mar shampla múiríniú._x000D_ _x000D_ Is éard atá sa mhodh saothraithe is minice a chuirtear i bhfeidhm le haghaidh táirgeadh PHA fás cille faoi choinníollacha fáis fabhracha, agus sintéis PHA ina dhiaidh sin faoi choinníollacha fáis míchothromaithe. Cé go ndearnadh an chuid is mó den obair ar tháirgeadh PHA trí fhoshraitheanna orgánacha a úsáid mar fhoinse carbóin, rinneadh iarrachtaí PHA a tháirgeadh ó CO2 freisin. Mar sin féin, úsáideann an modh saothraithe autotrophic le haghaidh táirgeadh PHA ag na baictéir is mó staidéar (Cupriavidus necator) meascán gáis de CO2, H2 agus O2. Is féidir leis an meascán de O2 agus H2 a bheith pléascach, mar sin ní mór tiúchan O2 a rialú ag tiúchan íseal sa chéim gháis, rud a ardaíonn deacracht na feidhmíochta turgnamhaí agus na costais oibriúcháin._x000D_ _x000D_ Molann an tionscadal seo táirgeadh PHA autotrophic faoi choinníollacha anocsacha chun úsáid O2 a sheachaint. Dá bhrí sin, déanfar staidéar ar úsáid níotráite (NO3-) mar ghlacadh leictreon chun riosca an phróisis a laghdú. Ina theannta sin, de réir mar a éilíonn cultúir íon rialú níos cuimsithí ar an bpróiseas agus ar na coinníollacha oibriúcháin, déanfar staidéar ar an carnadh PHA faoi choinníollacha anocsacha le daonraí measctha. Braitheann smaoineamh an chórais ar ghabháil agus ar thiontú CO2 go PHA ag baint úsáide as H2 mar dheontóir leictreon. Dá réir sin, osclaíonn an córas seo an deis chun luacháil a dhéanamh ar ghás sintéise, ar gás dramhaíola é a bhfuil meascán de H2, CO2 agus CO. _x000D_ _x000D_ _x000D_ mar phríomhchuspóir an tionscadail seo ná táirgeadh autotrophic PHA ó CO2. Chun an príomhchuspóir seo a bhaint amach, molaimid córas núíosach a d’fhéadfadh níotráit a úsáid mar ghlacadóir leictreon seachas O2. Chun é sin a dhéanamh, forbrófar straitéis fáis nua le haghaidh necator Cupriavidus chun PHA a tháirgeadh faoi na coinníollacha seo nár tuairiscíodh go fóill. Tá cur síos déanta ar necator Cupriavidus PHA a tháirgeadh faoi choinníollacha teorannaithe amóiniam, dá bhrí sin cuirfear na coinníollacha struis amóiniam seo ar fáil chun táirgeadh PHA a fheabhsú. Nuair a bheidh an fás agus an straitéis táirgthe PHA bainte amach, is é an aidhm a bheidh ann na torthaí a fhaightear leis an gcultúr íon a atáirgeadh ag baint úsáide as cultúir mheasctha daonra d’fhonn na costais oibriúcháin a laghdú._x000D_ _x000D_ Beidh tionchar mór comhshaoil ag rath an tionscadail seo mar gheall ar ghabháil CO2 ó shruthanna gáis dramhaíola agus a thiontú go táirge ardluachmhar (atá ina ionad plaisteach peitriliam déanta) idir an dá linn déantar an dramhghás a chóireáil. Thairis sin, is féidir dea-thionchar sóisialta a bheith ag an gcóras mar gheall ar an laghdú riosca a bhuí leis na coinníollacha atá beartaithe. Tá an fhoireann taighde ag súil le féidearthacht an phróisis a léiriú le torthaí rathúla a fhaightear ag oibriú imoibreora ar scála saotharlainne chun an doras a oscailt do bhealaí nua chun bithphlaistigh a tháirgeadh. Scaipfear na torthaí a fhaightear ón taighde seo trí chumarsáid chomhdhála, páipéir in irisí piarmheasúnaithe, ailt scaipthe agus nuacht ar ár leathanach gréasáin. Ós rud é go bhfuil teicneolaíocht nua i gceist leis an gcóras atá beartaithe chun PHA a tháirgeadh a bhféadfadh cóireáil gáis shintéisigh a bheith i gceist leis, d’fhéadfaí an córas a chur chun cinn trí raon leathan comhdhálacha idirnáisiúnta amhail an Chomhdháil Idirnáisiúnta ar Bhiththeicnící le haghaidh Rialú Truaillithe Aeir agus Comhdháil ar dhé-ocsaíd charbóin mar bhunábhar le haghaidh breoslaí, ceimic agus polaiméirí. (Irish)
    point in time
    4 August 2022
    0 references
    Uporaba ogljikovega dioksida (CO2) za proizvodnjo visoko dragocenih spojin je bila eden od glavnih ciljev raziskav EU zaradi okvira podnebne in energetske politike do leta 2030 za zmanjšanje emisij za vsaj 40 % glede na ravni iz leta 1990. Proizvodnja polimerov na osnovi CO2 je obetavna uporaba zaradi spodbujanja uporabe CO2 za bioplastiko, ki lahko nadomesti nafto kot surovino. Ker je nafta fosilno gorivo, ki naj bi se izčrpalo v nekaj desetletjih, obstaja zahteva za plastiko, izdelano iz alternativnih materialov. Polihidroksialkanoati (PHA) so biološki poliestri, ki jih sintetizirajo različni mikroorganizmi kot znotrajcelično shranjevanje iz obnovljivih virov. Biorazgradljivost PHA pomeni, da proizvod iz predlaganega sistema ne zahteva enake obdelave kot naftna plastika. Zato se je treba izogibati recikliranju plastike ali njenemu odlaganju na odlagališčih za bolj trajnostno in poceni obdelavo, kot je kompostiranje._x000D_ _x000D_ Najpogosteje uporabljena metoda gojenja za proizvodnjo PHA je sestavljena iz rasti celic v ugodnih pogojih rasti, ki ji sledi sinteza PHA v neuravnoteženih pogojih rasti. Medtem ko je bila večina dejavnosti na področju proizvodnje PHA opravljena z uporabo organskih substratov kot vira ogljika, so bili opravljeni tudi poskusi proizvodnje PHA iz CO2. Vendar pa avtotrofna metoda gojenja za proizvodnjo PHA pri najbolj raziskanih bakterijah (Cupriavidus necator) uporablja mešanico plinov CO2, H2 in O2. Mešanica O2 in H2 je lahko eksplozivna, zato je treba koncentracijo O2 nadzorovati pri nizki koncentraciji v plinski fazi, kar povečuje težavnost eksperimentalne zmogljivosti in operativne stroške._x000D_ _x000D_ Ta projekt predlaga avtotrofično proizvodnjo PHA v anoksičnih pogojih, da bi se izognili uporabi O2. Zato bo preučena uporaba nitrata (NO3-) kot elektronskega sprejemnika, da se zmanjša tveganost postopka. Poleg tega, ker čiste kulture zahtevajo bolj izčrpen nadzor nad procesom in operativnimi pogoji, bo preučevanje akumulacije PHA v anoksičnih pogojih preučeno z mešanimi populacijami. Zamisel o sistemu temelji na zajemanju in pretvorbi CO2 v PHA z uporabo H2 kot dajalca elektronov. Zato ta sistem odpira priložnost za valorizacijo sinteznega plina, ki je odpadni plin, ki vsebuje mešanico H2, CO2 in CO. _x000D_ _x000D_ Glavni cilj tega projekta je avtotrofična proizvodnja PHA iz CO2. Za dosego tega glavnega cilja predlagamo nov sistem, ki lahko nitrat namesto O2 uporablja kot receptor za elektrone. Da bi to dosegli, bo najprej razvita nova strategija rasti za Cupriavidus necator, da bi se proizvedla PHA pod temi pogoji, ki še niso bili sporočeni. Za Cupriavidus necator je bilo opisano, da proizvaja PHA pod mejnimi pogoji amonijevega nitrata, zato bodo ti amonijevi stresni pogoji zagotovljeni za izboljšanje proizvodnje PHA. Ko bo dosežena tako rast kot strategija proizvodnje PHA, bo cilj reproducirati rezultate, pridobljene s čisto kulturo, z uporabo mešanih populacijskih kultur, da bi se zmanjšali operativni stroški._x000D_ _x000D_ Uspeh tega projekta bo imel velik vpliv na okolje zaradi zajema CO2 iz tokov odpadnih plinov in njegove pretvorbe v visoko cenjen proizvod (ki je nadomestek naftne plastike), medtem ko se odpadni plin obdela. Poleg tega ima lahko sistem zaradi zmanjšanja tveganja zaradi predlaganih pogojev dober socialni učinek. Raziskovalna skupina pričakuje, da bo dokazala izvedljivost procesa z uspešnimi rezultati, pridobljenimi pri obratovanju reaktorja v laboratorijskem merilu, da bi odprla vrata novim načinom za proizvodnjo bioplastike. Rezultati teh raziskav se bodo razširjali prek konferenčnih komunikacij, člankov v strokovno pregledanih revijah, diseminacijskih člankov in novic na naši spletni strani. Ker je predlagani sistem sestavljen iz nove tehnologije za proizvodnjo PHA, ki lahko vključuje obdelavo sinteznega plina, bi se sistem lahko spodbujal na številnih mednarodnih konferencah, kot sta Mednarodna konferenca o biotehnologijah za nadzor onesnaževanja zraka in konferenca o ogljikovem dioksidu kot surovini za goriva, kemijo in polimere. (Slovenian)
    point in time
    4 August 2022
    0 references
    Използването на въглероден диоксид (CO2) за производството на високоценни съединения е една от основните цели в научните изследвания на ЕС поради рамката за 2030 г. за политиките в областта на климата и енергетиката за намаляване на емисиите с най-малко 40 % спрямо равнищата от 1990 г. Производството на полимери на основата на CO2 е обещаващо приложение поради насърчаването на използването на CO2 за биопластмасите, които могат да заменят нефта като суровина. Тъй като петролът е изкопаемо гориво, което се очаква да бъде изчерпано през няколко десетилетия, съществува изискване за пластмаси, изработени от алтернативни материали. Полихидроксиалканоати (PHA) са биологични полиестери, синтезирани от различни микроорганизми като вътреклетъчно съхранение от възобновяеми източници. Биоразградимостта на PHA предполага, че продуктът от предложената система не изисква същото третиране като пластмасите, произведени от нефт. Поради това третирането за рециклиране на пластмаси или тяхното обезвреждане в депата се избягва за по-устойчиво и евтино третиране, като например компостиране._x000D_ _x000D_ Най-често прилаганият метод за култивиране при производството на PHA се състои в растеж на клетките при благоприятни условия на растеж, следван от синтеза на PHA при небалансирани условия на растеж. Въпреки че по-голямата част от работата по производството на PHA беше извършена чрез използване на органични субстрати като източник на въглерод, бяха предприети и опити за производство на PHA от CO2. При автотрофичния метод на култивиране за производството на PHA от най-изследваните бактерии (Cupriavidus necator) обаче се използва газова смес от CO2, H2 и O2. Сместа от O2 и H2 може да бъде експлозивна, така че концентрацията на O2 изисква да бъде контролирана при ниска концентрация във фазата на газа, което увеличава трудността на експерименталното изпълнение и оперативните разходи._x000D_ _x000D_ Този проект предлага автотрофичното производство на PHA при аноксични условия, за да се избегне употребата на O2. Поради това използването на нитрат (NO3-) като акцептор за електрони ще бъде проучено, за да се намали рискът от процеса. Освен това, тъй като чистите култури изискват по-изчерпателен контрол на процеса и оперативните условия, изследването на натрупването на PHA при аноксични условия ще бъде проучено със смесени популации. Идеята за системата разчита на улавянето на CO2 и превръщането му в PHA, като се използва H2 като електронен донор. Следователно тази система дава възможност за валоризация на синтетичен газ, който е отпадъчен газ, който съдържа смес от H2, CO2 и CO. _x000D_ _x000D__. Основната цел на този проект е автотрофичното производство на PHA от CO2. За постигането на тази основна цел предлагаме нова система, която може да използва нитрата като електронен акцептор вместо O2. За да се постигне това, на първо място ще бъде разработена нова стратегия за растеж на некатора Cupriavidus, за да се произведе PHA при тези условия, които все още не са докладвани. Некаторът Cupriavidus е описан за производство на PHA при амониеви ограничаващи условия, поради което тези условия на амониев стрес ще бъдат осигурени, за да се подобри производството на PHA. След като бъде постигната както стратегията за растеж, така и стратегията за производство на PHA, целта ще бъде да се възпроизведат резултатите, получени с чистата култура, като се използват смесени култури от населението, за да се намалят оперативните разходи._x000D_ _x000D_ Успехът на този проект ще има голямо въздействие върху околната среда поради улавянето на CO2 от потоците отпадъчни газове и превръщането му във високоценен продукт (който е заместител на нефтената пластмаса), междувременно отпадъчният газ се обработва. Освен това системата може да има добро социално въздействие поради намаляването на риска благодарение на предложените условия. Изследователският екип очаква да демонстрира осъществимостта на процеса с успешни резултати, получени при експлоатацията на реактори в лабораторен мащаб, за да се отвори вратата към нови начини за производство на биопластмаса. Резултатите, получени от това проучване, ще бъдат разпространени чрез конферентни комуникации, статии в рецензирани списания, статии за разпространение и новини на нашата уебстраница. Тъй като предложената система се състои от нова технология за производството на PHA, която може да включва третиране на синтетичен газ, системата би могла да бъде популяризирана чрез широк спектър от международни конференции, като например Международната конференция по биотехнологии за контрол на замърсяването на въздуха и Конференцията за въглеродния диоксид като изходна суровина за горива, химия и полимери. (Bulgarian)
    point in time
    4 August 2022
    0 references
    L-użu tad-diossidu tal-karbonju (CO2) għall-produzzjoni ta’ komposti ta’ valur għoli kien wieħed mill-miri ewlenin fir-riċerka tal-UE minħabba l-qafas tal-2030 għall-politiki dwar il-klima u l-enerġija biex jitnaqqsu l-emissjonijiet b’mill-inqas 40 % fir-rigward tal-livelli tal-1990. Il-produzzjoni tal-polimeri bbażati fuq is-CO2 hija applikazzjoni promettenti minħabba l-promozzjoni tal-użu tas-CO2 għall-bijoplastiks li jistgħu jissostitwixxu ż-żejt mhux raffinat bħala materja prima. Peress li ż-żejt mhux raffinat huwa karburant fossili li huwa mistenni li jiġi eżawrit f’xi għexieren ta’ snin, hemm rekwiżit għall-plastiks magħmula b’materjali alternattivi. Il-poliidrossialkanoati (PHA) huma poliesteri bijoloġiċi sintetizzati minn varjetà ta’ mikroorganiżmi bħala ħażna intraċellulari minn riżorsi rinnovabbli. Il-bijodegradabbiltà tal-PHA timplika li l-prodott mis-sistema proposta ma jeħtieġx l-istess trattament bħall-plastik magħmul miż-żejt. Għalhekk, it-trattament tar-riċiklaġġ tal-plastik jew ir-rimi tiegħu fil-miżbliet huma evitati għal trattament aktar sostenibbli u rħis bħall-kompostjar._x000D_ _x000D_ Il-metodu ta’ kultivazzjoni applikat l-aktar frekwenti għall-produzzjoni tal-PHA jikkonsisti minn tkabbir taċ-ċelloli f’kundizzjonijiet favorevoli ta’ tkabbir, segwit minn sinteżi tal-PHA taħt kundizzjonijiet ta’ tkabbir żbilanċjati. Filwaqt li l-biċċa l-kbira tax-xogħol fuq il-produzzjoni tal-PHA twettaq bl-użu ta’ sottostrati organiċi bħala sors tal-karbonju, saru wkoll tentattivi biex jiġi prodott il-PHA mis-CO2. Madankollu, il-metodu ta’ kultivazzjoni awtotrofiku għall-produzzjoni tal-PHA mill-batterji l-aktar studjati (Cupriavidus necator) juża taħlita ta’ gass ta’ CO2, H2 u O2. It-taħlita ta’ O2 u H2 tista’ tkun splussiva, għalhekk il-konċentrazzjoni ta’ O2 teħtieġ li tiġi kkontrollata f’konċentrazzjoni baxxa fil-fażi tal-gass, li żżid id-diffikultà tal-prestazzjoni sperimentali u l-ispejjeż operattivi._x000D_ _x000D_ Dan il-proġett jipproponi l-produzzjoni awtotrofika tal-PHA taħt kundizzjonijiet anossiċi sabiex jiġi evitat l-użu ta’ O2. Għalhekk, l-użu tan-nitrat (NO3-) bħala aċċettatur tal-elettroni se jiġi studjat biex jitnaqqas ir-riskju tal-proċess. Barra minn hekk, peress li l-kulturi puri jeħtieġu kontroll aktar eżawrjenti tal-proċess u l-kundizzjonijiet operattivi, l-istudju tal-akkumulazzjoni tal-PHA taħt kundizzjonijiet anossiċi se jiġi studjat b’popolazzjonijiet imħallta. L-idea tas-sistema tiddependi fuq il-qbid u l-konverżjoni tas-CO2 għal PHA bl-użu tal-H2 bħala donatur tal-elettroni. Għalhekk, din is-sistema tiftaħ l-opportunità għall-valorizzazzjoni tal-gass ta’ sinteżi, li huwa gass ta’ skart li fih taħlita ta’ H2, CO2 u CO. _x000D_ _x000D_ L-għan ewlieni ta’ dan il-proġett huwa l-produzzjoni awtotrofika ta’ PHA mis-CO2. Biex jinkiseb dan l-għan ewlieni nipproponu sistema ġdida li tista’ tuża n-nitrat bħala aċċettatur tal-elettroni minflok O2. Sabiex dan isir, l-ewwel nett se tiġi żviluppata strateġija ġdida ta’ tkabbir għal Cupriavidus necator sabiex tipproduċi l-PHA taħt dawn il-kundizzjonijiet li għadhom ma ġewx irrappurtati. Cupriavidus necator ġie deskritt biex jipproduċi PHA taħt kundizzjonijiet li jillimitaw l-ammonju, għalhekk dawn il-kundizzjonijiet ta’ stress tal-ammonju se jiġu pprovduti biex itejbu l-produzzjoni tal-PHA. Ladarba kemm l-istrateġija tat-tkabbir kif ukoll tal-produzzjoni tal-PHA tinkiseb, allura l-għan ikun li jiġu riprodotti r-riżultati miksuba bil-kultura pura bl-użu ta’ kulturi ta’ popolazzjoni mħallta sabiex jitnaqqsu l-ispejjeż operattivi._x000D_ _x000D_ Is-suċċess ta’ dan il-proġett se jkollu impatt ambjentali kbir minħabba l-qbid tas-CO2 minn flussi ta’ gass ta’ skart u l-konverżjoni tiegħu fi prodott ta’ valur għoli (li huwa sostitut tal-plastik magħmul miż-żejt mhux raffinat) sadanittant il-gass ta’ skart jiġi ttrattat. Barra minn hekk, is-sistema jista’ jkollha impatt soċjali tajjeb minħabba t-tnaqqis fir-riskju minħabba l-kundizzjonijiet proposti. It-tim tar-riċerka jistenna li juri l-fattibbiltà tal-proċess b’riżultati ta’ suċċess miksuba fl-operazzjoni tar-reattur fuq skala tal-laboratorju sabiex jinfetaħ il-bieb għal modi ġodda ta’ produzzjoni tal-bijoplastik. Ir-riżultati miksuba minn din ir-riċerka se jiġu disseminati permezz ta’ komunikazzjonijiet tal-konferenzi, dokumenti f’ġurnali evalwati bejn il-pari, artikli ta’ tixrid u aħbarijiet fil-paġna web tagħna. Peress li s-sistema proposta tikkonsisti f’teknoloġija ġdida għall-produzzjoni tal-PHA li tista’ tinvolvi trattament ta’ gass ta’ sinteżi, is-sistema tista’ tiġi promossa permezz ta’ firxa wiesgħa ta’ konferenzi internazzjonali bħall-Konferenza Internazzjonali dwar il-Bijotekniki għall-Kontroll tat-Tniġġis tal-Arja u l-Konferenza dwar id-diossidu tal-karbonju bħala materja prima għall-fjuwils, il-kimika u l-polimeri. (Maltese)
    point in time
    4 August 2022
    0 references
    A utilização de dióxido de carbono (CO2) na produção de compostos de elevado valor tem sido um dos principais objetivos da investigação da UE, devido ao quadro de 2030 para as políticas em matéria de clima e energia de reduzir as emissões em, pelo menos, 40 % em relação aos níveis de 1990. A produção de polímeros à base de CO2 é uma aplicação promissora devido à promoção da utilização de CO2 para bioplásticos que podem substituir o petróleo como matéria-prima. Como o petróleo é um combustível fóssil que se espera que esteja esgotado em algumas décadas, há um requisito para plásticos feitos com materiais alternativos. Polihidroxialkanoatos (PHA) são poliésteres biológicos sintetizados por uma variedade de microrganismos como um armazenamento intracelular a partir de recursos renováveis. A biodegradabilidade da PHA implica que o produto do sistema proposto não requer o mesmo tratamento que os plásticos fabricados com petróleo. Portanto, o tratamento de reciclagem de plástico ou seu descarte em aterros sanitários são evitados para um tratamento mais sustentável e barato, como a compostagem._x000D_ _x000D_ O método de cultivo mais frequentemente aplicado para a produção de PHA consiste no crescimento telemóvel em condições de crescimento favoráveis, seguido pela síntese de PHA em condições de crescimento desequilibradas. Embora a maior parte dos trabalhos sobre a produção de PHA tenha sido realizada utilizando substratos orgânicos como fonte de carbono, também foram realizadas tentativas de produzir PHA a partir de CO2. No entanto, o método de cultivo autotrófico para a produção de PHA pela bactéria mais estudada (Cupriavidus necator) utiliza uma mistura gasosa de CO2, H2 e O2. A mistura de O2 e H2 pode ser explosiva, de modo que a concentração de O2 necessita ser controlada em baixa concentração na fase gasosa, o que incrementa a dificuldade do desempenho experimental e os custos operacionais._x000D_ _x000D_ Este projeto propõe a produção de PHA autotrófica em condições anóxicas, a fim de evitar o uso de O2. Portanto, o uso de nitrato (NO3-) como aceitador de elétrons será estudado para reduzir o risco do processo. Além disso, como as culturas puras requerem um controle mais exaustivo do processo e condições operacionais, o estudo do acúmulo de PHA em condições anóxicas será estudado com populações mistas. A ideia do sistema depende da captura e conversão de CO2 para PHA usando H2 como doador de elétrons. Assim, este sistema abre a oportunidade para a valorização do gás de síntese, que é um gás residual que contém uma mistura de H2, CO2 e CO. _x000D_ _x000D_ O principal objetivo deste projeto é a produção autotrófica de PHA a partir de CO2. Para alcançar esse objetivo principal, propomos um novo sistema que pode usar nitrato como aceitador de elétrons em vez de O2. Para isso, em primeiro lugar, será desenvolvida uma nova estratégia de crescimento para a Cupriavidus necator, a fim de produzir PHA sob essas condições que ainda não foram relatadas. O necator de Cupriavidus foi descrito para produzir PHA sob condições limitantes de amônio, portanto, essas condições de estresse de amônio serão fornecidas para melhorar a produção de PHA. Uma vez alcançado o crescimento e a estratégia de produção de PHA, então o objetivo será reproduzir os resultados obtidos com a cultura pura usando culturas populacionais mistas, a fim de diminuir os custos operacionais._x000D_ _x000D_ O sucesso deste projeto terá um grande impacto ambiental devido à captura de CO2 dos fluxos de gases residuais e sua conversão em um produto de alto valor (que é um substituto de plásticos fabricados em petróleo), enquanto o gás residual é tratado. Além disso, o sistema pode ter um bom impacto social devido à diminuição do risco graças às condições propostas. A equipa de pesquisa espera demonstrar a viabilidade do processo com resultados bem-sucedidos obtidos na operação de reatores em escala laboratorial, a fim de abrir as portas a novas formas de produzir bioplásticos. Os resultados obtidos nesta pesquisa serão divulgados por meio de comunicações de conferência, artigos em periódicos revisados por pares, artigos de divulgação e notícias em nossa página web. Uma vez que o sistema proposto consiste numa nova tecnologia para a produção de PHA que pode envolver o tratamento de gases de síntese, o sistema poderá ser promovido através de uma vasta gama de conferências internacionais, como a Conferência Internacional sobre Biotecnologias para o Controlo da Poluição Atmosférica e a Conferência sobre o dióxido de carbono como matéria-prima para combustíveis, química e polímeros. (Portuguese)
    point in time
    4 August 2022
    0 references
    Anvendelsen af kuldioxid (CO2) til fremstilling af værdifulde forbindelser har været et af de vigtigste mål i EU's forskning på grund af 2030-rammen for klima- og energipolitik om at reducere emissionerne med mindst 40 % i forhold til 1990-niveauet. CO2-baseret polymerproduktion er en lovende anvendelse på grund af fremme af CO2-udnyttelsen til bioplast, der kan erstatte olie som råmateriale. Da olie er et fossilt brændstof, der forventes at være opbrugt i nogle årtier, er der behov for plast fremstillet af alternative materialer. Polyhydroxyalkanoater (PHA) er biologiske polyestere syntetiseret af en række mikroorganismer som intracellulær lagring fra vedvarende ressourcer. PHA's bionedbrydelighed indebærer, at produktet fra det foreslåede system ikke kræver samme behandling som oliefremstillet plast. Derfor undgås genanvendelse af plast eller bortskaffelse heraf på lossepladser med henblik på en mere bæredygtig og billig behandling såsom kompostering._x000D_ _x000D_ Den hyppigst anvendte dyrkningsmetode til PHA-produktion består af cellevækst under gunstige vækstbetingelser efterfulgt af PHA-syntese under ubalancerede vækstbetingelser. Selv om størstedelen af arbejdet med produktion af PHA blev udført ved hjælp af organiske substrater som kulstofkilde, er der også gjort forsøg på at producere PHA af CO2. Den autotrofiske dyrkningsmetode til fremstilling af PHA med de mest undersøgte bakterier (Cupriavidus necator) anvender imidlertid en gasblanding af CO2, H2 og O2. Blandingen af O2 og H2 kan være eksplosiv, så koncentrationen af O2 skal kontrolleres ved lav koncentration i gasfasen, hvilket øger vanskeligheden ved forsøgspræstationerne og driftsomkostningerne._x000D_ _x000D_ Dette projekt foreslår autotrofisk PHA-produktion under anoxiske forhold for at undgå brug af O2. Derfor vil anvendelsen af nitrat (NO3-) som elektronacceptor blive undersøgt for at reducere risikoen ved processen. Da rene kulturer kræver en mere udtømmende kontrol af processen og driftsbetingelserne, vil undersøgelsen af PHA-akkumuleringen under anoxiske forhold desuden blive undersøgt med blandede populationer. Idéen med systemet er baseret på CO2-opsamling og konvertering til PHA ved hjælp af H2 som elektrondonor. Derfor åbner dette system mulighed for valorisering af syntesegas, som er en røggas, der indeholder en blanding af H2, CO2 og CO. _x000D_ _x000D_ Hovedformålet med dette projekt er den autotrofiske produktion af PHA fra CO2. For at nå dette hovedmål foreslår vi et nyt system, der kan bruge nitrat som elektronacceptor i stedet for O2. Med henblik herpå vil der først og fremmest blive udviklet en ny vækststrategi for Cupriavidus necator med henblik på at producere PHA under disse forhold, som endnu ikke er blevet rapporteret. Cupriavidus necator er beskrevet til fremstilling af PHA under ammoniumbegrænsende betingelser, og derfor vil disse ammoniumstressbetingelser blive tilvejebragt for at forbedre produktionen af PHA. Når både vækst- og PHA-produktionsstrategien er nået, vil målet være at reproducere de resultater, der er opnået med renkulturen ved hjælp af blandede befolkningskulturer for at reducere driftsomkostningerne._x000D_ Dette projekts succes vil få en stor miljøpåvirkning på grund af CO2-opsamlingen fra røggasstrømme og omdannelsen heraf til et højt værdigt produkt (som er en erstatning for oliefremstillet plast), mens røggassen behandles. Desuden kan systemet have en god social indvirkning på grund af risikoreduktionen takket være de foreslåede betingelser. Forskerholdet forventer at demonstrere processens gennemførlighed med vellykkede resultater opnået ved drift af reaktorer i laboratorieskala for at åbne døren for nye metoder til fremstilling af bioplast. Resultaterne af denne forskning vil blive formidlet gennem konferencekommunikation, dokumenter i fagfællebedømte tidsskrifter, formidlingsartikler og nyheder på vores hjemmeside. Da det foreslåede system består af en ny teknologi til fremstilling af PHA, som kan omfatte behandling af syntesegas, kan systemet fremmes gennem en lang række internationale konferencer som f.eks. den internationale konference om bioteknologi til bekæmpelse af luftforurening og konferencen om kuldioxid som råmateriale til brændstoffer, kemi og polymerer. (Danish)
    point in time
    4 August 2022
    0 references
    Utilizarea dioxidului de carbon (CO2) pentru producția de compuși de mare valoare a fost unul dintre obiectivele principale ale cercetării UE, datorită cadrului pentru 2030 pentru politici în domeniul climei și al energiei de reducere a emisiilor cu cel puțin 40 % față de nivelurile din 1990. Producția de polimeri pe bază de CO2 este o aplicație promițătoare datorită promovării utilizării CO2 pentru bioplasticele care pot înlocui petrolul ca materie primă. Întrucât petrolul este un combustibil fosil care se preconizează că va fi epuizat în câteva decenii, există o cerință pentru materialele plastice fabricate din materiale alternative. Polihidroxialcanoații (PHA) sunt poliesteri biologici sintetizați de o varietate de microorganisme ca stocare intracelulară din resurse regenerabile. Biodegradabilitatea PHA implică faptul că produsul din sistemul propus nu necesită același tratament ca materialele plastice obținute din petrol. Prin urmare, tratamentul de reciclare a plasticului sau eliminarea acestuia în depozitele de deșeuri sunt evitate pentru un tratament mai durabil și mai ieftin, cum ar fi compostarea._x000D_ _x000D_ Metoda de cultivare cel mai frecvent aplicată pentru producția de PHA constă în creșterea celulelor în condiții favorabile de creștere, urmată de sinteza PHA în condiții de creștere dezechilibrate. În timp ce majoritatea lucrărilor privind producția de PHA au fost efectuate utilizând substraturi organice ca sursă de carbon, au fost efectuate, de asemenea, încercări de a produce PHA din CO2. Cu toate acestea, metoda de cultivare autotrofică pentru producția de PHA de către bacteriile cele mai studiate (necator Cupriavidus) utilizează un amestec gazos de CO2, H2 și O2. Amestecul de O2 și H2 poate fi exploziv, astfel încât concentrația de O2 necesită să fie controlată la concentrație scăzută în faza gazoasă, ceea ce crește dificultatea performanței experimentale și costurile operaționale._x000D_ _x000D_ Acest proiect propune producția autotrofică de PHA în condiții anoxice pentru a evita utilizarea O2. Prin urmare, utilizarea nitratului (NO3-) ca receptor de electroni va fi studiată pentru a reduce gradul de risc al procesului. În plus, deoarece culturile pure necesită un control mai exhaustiv al procesului și al condițiilor operaționale, studiul acumulării de PHA în condiții anoxice va fi studiat cu populații mixte. Ideea sistemului se bazează pe captarea și conversia CO2 în PHA folosind H2 ca donator de electroni. Prin urmare, acest sistem deschide posibilitatea valorizării gazului de sinteză, care este un gaz rezidual care conține un amestec de H2, CO2 și CO. _x000D_ _x000D_ Obiectivul principal al acestui proiect este producția autotrofică de PHA din CO2. Pentru a atinge acest obiectiv principal propunem un sistem nou care poate folosi nitratul ca receptor de electroni în loc de O2. Pentru a face acest lucru, în primul rând, va fi elaborată o nouă strategie de creștere pentru echiparea Cupriavidus pentru a produce PHA în aceste condiții care nu au fost încă raportate. A fost descrisă producerea de PHA în condiții de limitare a amoniului, prin urmare, aceste condiții de stres de amoniu vor fi asigurate pentru a îmbunătăți producția de PHA. Odată atinsă atât strategia de creștere, cât și strategia de producție a PHA, scopul va fi acela de a reproduce rezultatele obținute cu cultura pură utilizând culturi mixte ale populației pentru a reduce costurile operaționale._x000D_ _x000D_ Succesul acestui proiect va avea un impact puternic asupra mediului datorită captării de CO2 din fluxurile de gaze reziduale și conversiei sale într-un produs de mare valoare (care este un substitut al materialelor plastice obținute din petrol) între timp, gazele reziduale sunt tratate. În plus, sistemul poate avea un impact social bun datorită scăderii riscului datorită condițiilor propuse. Echipa de cercetare se așteaptă să demonstreze fezabilitatea procesului cu rezultate reușite obținute la funcționarea reactorului la scară de laborator pentru a deschide ușa către noi modalități de a produce bioplastice. Rezultatele obținute în urma acestei cercetări vor fi diseminate prin comunicări de conferință, lucrări în reviste evaluate inter pares, articole de diseminare și știri în pagina noastră web. Întrucât sistemul propus constă într-o tehnologie nouă pentru producerea de PHA, care poate implica tratarea gazelor de sinteză, sistemul ar putea fi promovat printr-o gamă largă de conferințe internaționale, cum ar fi Conferința internațională privind biotehnologiile pentru controlul poluării atmosferice și Conferința privind dioxidul de carbon ca materie primă pentru combustibili, chimie și polimeri. (Romanian)
    point in time
    4 August 2022
    0 references
    Användningen av koldioxid (CO2) för produktion av högvärdiga föreningar har varit ett av huvudmålen i EU:s forskning på grund av ramen för klimat- och energipolitiken fram till 2030 för att minska utsläppen med minst 40 % jämfört med 1990 års nivåer. CO2-baserad polymerproduktion är en lovande tillämpning tack vare främjandet av koldioxidutnyttjandet för bioplaster som kan ersätta petroleum som råmaterial. Eftersom petroleum är ett fossilt bränsle som förväntas vara uttömt under några årtionden finns det ett krav på plast som tillverkats med alternativa material. Polyhydroxialkanoater (PHA) är biologiska polyestrar syntetiserade av en mängd olika mikroorganismer som en intracellulär lagring från förnybara resurser. PHA:s biologiska nedbrytbarhet innebär att produkten från det föreslagna systemet inte kräver samma behandling som petroleumbaserad plast. Därför undviks plaståtervinning eller bortskaffande i deponier för mer hållbar och billig behandling som kompostering._x000D_ _x000D_ Den vanligaste odlingsmetoden för PHA-produktion består av celltillväxt under gynnsamma tillväxtförhållanden, följt av PHA-syntes under obalanserade tillväxtförhållanden. Även om det mesta arbetet med framställning av PHA utfördes med organiska substrat som kolkälla, har försök att framställa PHA av CO2 också gjorts. Den autotrofa odlingsmetoden för PHA-produktion av de mest studerade bakterierna (Cupriavidus necator) använder dock en gasblandning av CO2, H2 och O2. Blandningen av O2 och H2 kan vara explosiv, så koncentrationen av O2 måste kontrolleras vid låg koncentration i gasfasen, vilket ökar svårigheten med experimentell prestanda och driftskostnaderna._x000D_ _x000D_ Detta projekt föreslår autotrofa PHA-produktion under anoxiska förhållanden för att undvika användning av O2. Därför kommer användningen av nitrat (NO3-) som elektronacceptor att studeras för att minska risken för processen. Eftersom rena kulturer kräver en mer uttömmande kontroll av processen och driftsförhållandena kommer studien av PHA-ackumuleringen under anoxiska förhållanden att studeras med blandade populationer. Tanken på systemet bygger på avskiljning och omvandling av koldioxid till PHA med hjälp av H2 som elektrongivare. Därför öppnar detta system möjligheten för tillvaratagande av syntesgas, som är en rökgas som innehåller en blandning av H2, CO2 och CO. _x000D_ _x000D_ Det huvudsakliga målet med detta projekt är den autotrofa produktionen av PHA från CO2. För att uppnå detta huvudmål föreslår vi ett nytt system som kan använda nitrat som elektronacceptor istället för O2. För att göra detta kommer först och främst en ny tillväxtstrategi för Cupriavidus necator att utvecklas för att producera PHA under dessa förhållanden som ännu inte har rapporterats. Cupriavidus necator har beskrivits för att producera PHA under ammoniumbegränsande förhållanden, därför kommer dessa ammoniumstressförhållanden att tillhandahållas för att förbättra PHA-produktionen. När både tillväxt- och PHA-produktionsstrategin har uppnåtts kommer målet att vara att reproducera de resultat som uppnåtts med den rena kulturen med hjälp av blandade befolkningskulturer för att minska driftskostnaderna._x000D_ _x000D_ Projektets framgång kommer att få stor miljöpåverkan på grund av avskiljningen av koldioxid från avfallsgasflöden och dess omvandling till en högvärderbar produkt (som är ett substitut för petroleumbaserad plast) under tiden avfallsgasen behandlas. Dessutom kan systemet ha en god social inverkan på grund av den minskade risken tack vare de föreslagna villkoren. Forskargruppen förväntar sig att visa att processen är genomförbar med lyckade resultat som erhållits vid reaktordrift i lab-skala för att öppna dörren för nya sätt att producera bioplaster. Resultaten från denna forskning kommer att spridas genom konferenskommunikation, artiklar i fackgranskade tidskrifter, spridningsartiklar och nyheter på vår webbsida. Eftersom det föreslagna systemet består av en ny teknik för framställning av PHA som kan inbegripa syntesgasbehandling, skulle systemet kunna främjas genom ett brett spektrum av internationella konferenser såsom den internationella konferensen om bioteknik för luftföroreningskontroll och konferensen om koldioxid som råvara för bränslen, kemi och polymerer. (Swedish)
    point in time
    4 August 2022
    0 references
    location (string)
    Vic
    0 references
    date of last update
    21 December 2023
    0 references

    Identifiers

    Spanish Kohesio ID
    IU68-017184
    0 references
     
    Retrieved from "https://linkedopendata.eu/w/index.php?title=Item:Q3216004&oldid=40147245"