Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Guter Biosprit aus Pflanzenabfällen

19.11.2007
Frankfurter Forscher produzieren Ethanol und Butanol aus Hefen

Agrokraftstoffe sind in den vergangenen Wochen zum Kritikpunkt der Öffentlichkeit geworden, da die traditionelle Produktion von Ethanol aus Mais und Getreide mit derjenigen von Nahrungsmitteln konkurriert.

Zudem trägt sie nur unwesentlich zur Reduktion des Treibhausgases Kohlendioxid bei. Dass es dazu auch Alternativen gibt, zeigen Forscher um Eckhard Boles vom Institut für Molekulare Biowissenschaften an der Goethe-Universität Frankfurt. Sie suchen nach neuen Ansätzen indem sie die Stoffwechseleigenschaften von Hefen so verbessern, dass sie auch Pflanzenabfälle verwerten können. Dazu haben sie erstmals auch die Methode der Synthetischen Biologie angewandt.

"In unseren vorhergehenden Arbeiten haben wir Erbmaterial aus Bakterien in die Hefen eingeschleust (pressetext berichtete http://www.pressetext.de/pte.mc?pte=051130025 ). Das war jedoch nicht optimal", so Boles im pressetext-Interview. Die Forscher bauen nun künstliche, biochemische Systeme ein, die neuartige Stoffwechselwege in der Zelle etablieren. "Es ist uns gelungen, am Computer entwickelte, künstlich synthetisierte Gene in die Hefen einzubringen", so der Forscher. "Die Anleitung dazu entnehmen wir allerdings weiterhin der Aminosäuresequenz von bakteriellen Enzymen. Wir modifizieren aber den Bauplan so, dass er optimal auf die Stoffwechseleigenschaften der Hefen abgestimmt ist", erklärt der Forscher. Die dadurch erzeugten künstlichen Gene erlauben es den Hefezellen, bestimmte Zuckerarten in pflanzlichen Abfällen deutlich effizienter zu Ethanol umzusetzen. "Die Arbeiten meiner Mitarbeiterin Beate Wiedemann haben dazu geführt, dass wir den Ertrag um 25 Prozent steigern konnten. Die Produktivität, das heißt die Geschwindigkeit der Umsetzung hat sogar um mehr als 250 Prozent zugenommen", so Boles.

... mehr zu:
»Butanol »Enzym »Ethanol »Hefe

Verwendet werden können praktisch alle pflanzlichen Abfallstoffe, egal ob sie aus der Nahrungsmittelindustrie oder der Landwirtschaft kommen. Die Pflanzenabfälle müssen vorhydrolisiert - das bedeutet "verzuckert" werden. Das geschieht entweder mit Hilfe von Enzymen oder durch starke Säuren. "Das Unternehmen Greensugar http://www.greensugar.de in Dresden hat eine Methode gefunden dies kostengünstig zu machen, in dem konzentrierte Salzsäure verwendet wird, die mit einem Vakuum wieder verwendet werden kann", erklärt Boles. Die Anwendung von Enzymen sei für eine industrielle Herstellung noch zu teuer. Allerdings werde auch hieran intensiv geforscht und es bleibe abzuwarten, welche Methode sich letztendlich durchsetze.

Das Potenzial, Ethanol nur aus den Abfällen vom Acker zu gewinnen, sei enorm, so Boles. Rechne man noch andere pflanzliche Abfallstoffe wie Energiegräser oder Gemüseschnittabfälle hinzu, stünden riesige Mengen zur Verfügung. "Wenn die technischen Hürden, die es noch zu lösen gibt, einmal überwunden wurden, wird Ethanol in wenigen Jahren aus Zellulose hergestellt werden können. Dann gibt es das Problem mit der Nahrungsmittelkonkurrenz nicht mehr." Die Erfindung wurde bereits zum Patent angemeldet.

Die neuen Methoden der Synthetischen Biologie sollen nun für weitere Aufrüstungen der Hefe genutzt werden. So ist die Forschergruppe um Boles auch damit beschäftigt, Hefen zu konstruieren, die einen anderen Biokraftstoff mit dem Namen Butanol produzieren. "Butanol hat als Autokraftstoff noch deutlich bessere Eigenschaften als Ethanol, weil es einen höheren Brennwert als Ethanol hat und zudem in herkömmlichen Pipelines transportiert werden kann", so Boles. Butanol sei herkömmlichen fossilen Treibstoffen sehr ähnlich. Um die Erfindungen möglichst schnell in den industriellen Maßstab zu überführen, hat Boles kürzlich mit einem Schweizer Partner die Firma Butalco GmbH gegründet. "Wir suchen noch nach Investoren, die bei der Kommerzialisierung der Entwicklungen helfen", erklärt der Forscher. "In den USA werden zur Zeit Milliardensummen in die Entwicklung von neuen Biokraftstoffen gesteckt. Wenn wir nicht auch in Europa jetzt massiv in diese zukunftsträchtigen Technologien investieren, dann hinken wir den Amerikanern bald unaufholbar hinterher", so Boles abschließend gegenüber pressetext.

Wolfgang Weitlaner | pressetext.austria
Weitere Informationen:
http://www.bio.uni-frankfurt.de

Weitere Berichte zu: Butanol Enzym Ethanol Hefe

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Simulation von Energienetzwerken für Strom, Gas und Wärme
19.09.2017 | Fraunhofer-Institut für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen SCAI

nachricht MathEnergy: Mathematische Schlüsseltechniken für Energienetze im Wandel
19.09.2017 | Max-Planck-Institut für Dynamik komplexer technischer Systeme Magdeburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Im Focus: Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix

Schlechte Sichtverhältnisse bei Regen oder Schnellfall sind für Menschen und hochautomatisierte Fahrzeuge eine große Herausforderung. Im europäischen Projekt RobustSENSE haben die Forscher von Fraunhofer FOKUS mit 14 Partnern, darunter die Daimler AG und die Robert Bosch GmbH, in den vergangenen zwei Jahren eine Softwareplattform entwickelt, auf der verschiedene Sensordaten von Kamera, Laser, Radar und weitere Informationen wie Wetterdaten kombiniert werden. Ziel ist, eine robuste und zuverlässige Wahrnehmung der Straßensituation unabhängig von der Komplexität und der Sichtverhältnisse zu gewährleisten. Nach der virtuellen Erprobung des Systems erfolgt nun der Praxistest, unter anderem auf dem Berliner Testfeld für hochautomatisiertes Fahren.

Starker Schneefall, ein Ball rollt auf die Fahrbahn: Selbst ein Mensch kann mitunter nicht schnell genug erkennen, ob dies ein gefährlicher Gegenstand oder...

Im Focus: Ultrakurze Momentaufnahmen der Dynamik von Elektronen in Festkörpern

Mit Hilfe ultrakurzer Laser- und Röntgenblitze haben Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (Garching bei München) Schnappschüsse der bislang kürzesten Bewegung von Elektronen in Festkörpern gemacht. Die Bewegung hielt 750 Attosekunden lang an, bevor sie abklang. Damit stellten die Wissenschaftler einen neuen Rekord auf, ultrakurze Prozesse innerhalb von Festkörpern aufzuzeichnen.

Wenn Röntgenstrahlen auf Festkörpermaterialien oder große Moleküle treffen, wird ein Elektron von seinem angestammten Platz in der Nähe des Atomkerns...

Im Focus: Ultrafast snapshots of relaxing electrons in solids

Using ultrafast flashes of laser and x-ray radiation, scientists at the Max Planck Institute of Quantum Optics (Garching, Germany) took snapshots of the briefest electron motion inside a solid material to date. The electron motion lasted only 750 billionths of the billionth of a second before it fainted, setting a new record of human capability to capture ultrafast processes inside solids!

When x-rays shine onto solid materials or large molecules, an electron is pushed away from its original place near the nucleus of the atom, leaving a hole...

Im Focus: Quantensensoren entschlüsseln magnetische Ordnung in neuartigem Halbleitermaterial

Physiker konnte erstmals eine spiralförmige magnetische Ordnung in einem multiferroischen Material abbilden. Diese gelten als vielversprechende Kandidaten für zukünftige Datenspeicher. Der Nachweis gelang den Forschern mit selbst entwickelten Quantensensoren, die elektromagnetische Felder im Nanometerbereich analysieren können und an der Universität Basel entwickelt wurden. Die Ergebnisse von Wissenschaftlern des Departements Physik und des Swiss Nanoscience Institute der Universität Basel sowie der Universität Montpellier und Forschern der Universität Paris-Saclay wurden in der Zeitschrift «Nature» veröffentlicht.

Multiferroika sind Materialien, die gleichzeitig auf elektrische wie auch auf magnetische Felder reagieren. Die beiden Eigenschaften kommen für gewöhnlich...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

»Laser in Composites Symposium« in Aachen – von der Wissenschaft in die Anwendung

19.09.2017 | Veranstaltungen

Biowissenschaftler tauschen neue Erkenntnisse über molekulare Gen-Schalter aus

19.09.2017 | Veranstaltungen

Zwei Grad wärmer – und dann?

19.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

»Laser in Composites Symposium« in Aachen – von der Wissenschaft in die Anwendung

19.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Zentraler Schalter der Immunabwehr gefunden

19.09.2017 | Biowissenschaften Chemie

Neue Materialchemie für Hochleistungsbatterien

19.09.2017 | Biowissenschaften Chemie