Nachhaltige Revolution durch industrielle Fermentation

February 21, 2024

In den letzten Jahren rückt das Thema Nachhaltigkeit in der Industrie immer mehr in den Fokus. Insbesondere in der chemischen Industrie und der Lebensmittelproduktion werden umweltschonende Alternativen zu den traditionellen Verfahren erforscht und entwickelt. Eine dieser innovativen Methoden könnte die Fermentation sein – ein Prozess, der nicht nur in der Lebensmittelherstellung, sondern auch in anderen Industriezweigen zu einer Revolution führen könnte.Die Technische Universität Delft (TU Delft) in den Niederlanden hat kürzlich bemerkenswerte Fortschritte bei der Reinigung von Isopropanol und Aceton aus der Fermentation von Abgasen gemacht. Diese Durchbrüche könnten einen wesentlichen Schritt in Richtung einer nachhaltigen industriellen Fermentation darstellen. Die Ergebnisse dieser Forschung wurden im renommierten SCI Journal of Chemical Technology and Biotechnology veröffentlicht und beinhalten Verfahren, die die Effizienz und Rentabilität der Produktion auf großem Maßstab steigern könnten.Isopropanol und Aceton sind zwei Chemikalien, die zusammen einen Weltmarkt von 10 Milliarden Dollar ausmachen und als wichtige Lösungsmittel in der Industrie, sowie in pharmazeutischen Anwendungen verwendet werden. Die traditionelle Produktion dieser Chemikalien stützt sich bisher auf fossile Brennstoffe und ist mit hohen Kohlenstoffemissionen verbunden. Dies steht im Widerspruch zu den steigenden Umweltanforderungen und dem Bedarf an kohlenstoffarmen Alternativen.Die TU Delft konzentrierte sich auf zwei Methoden zur Rückgewinnung von Isopropanol und Aceton: die Vakuumdestillation und die Durchlaufdestillation. Während die Vakuumdestillation eine etablierte Methode darstellt, ist die Durchlaufdestillation eine neuartige Trennmethode, die zuvor noch nie für komplexe Gemische angewandt wurde. Insbesondere die Durchlaufdestillation verspricht, ohne die Notwendigkeit teurer Kühlung auszukommen, die sonst bei der Vakuumdestillation erforderlich ist.Die Forschungsergebnisse zeigen, dass es möglich ist, hochreines Isopropanol und Aceton mit Rückgewinnungsraten von über 99,2 % zu gewinnen. Die vorgeschlagenen Verfahren sind laut der Studie sowohl in Bezug auf die Kosten als auch auf die Umweltauswirkungen äußerst wettbewerbsfähig.Professor Anton A. Kiss, einer der Autoren der Studie, betont die Bedeutung der optimalen Betriebsbedingungen und der Möglichkeit, Prozesswärme signifikant zurückzugewinnen. Dies würde die Energiekosten drastisch reduzieren und somit die Wirtschaftlichkeit der Verfahren erhöhen. Die Forschungsteams der TU Delft widmen sich nun der Reinigung anderer hochwertiger Chemikalien mit dem Ziel, allgemeine Gestaltungsregeln zu finden und ihr Wissen an Unternehmen weiterzugeben, die diese Verfahren industrieübergreifend einsetzen können.Dieser Fortschritt in der industriellen Fermentation ist besonders relevant für Unternehmen und Entwickler, die nachhaltige Lösungen suchen. Plattformen wie Wavelr, die darauf abzielen, präzise Geo-Daten mit Methoden zur CO2-Entfernung und erneuerbarer Energieproduktion zu verbinden, könnten von solchen Forschungsergebnissen profitieren. Durch die Implementierung dieser neuen Verfahren könnten sie einen messbaren positiven Einfluss auf die Umwelt haben und gleichzeitig Unternehmen dabei unterstützen, ihre Nachhaltigkeitsziele zu erreichen.Die Studie von TU Delft ist ein Beispiel dafür, wie Forschung und Entwicklung in Richtung einer nachhaltigeren Zukunft vorangetrieben werden kann, und sie könnte den Beginn einer neuen Ära in der industriellen Fermentation markieren. Unternehmen, die sich für diese neuen Methoden entscheiden, werden nicht nur zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen beitragen, sondern auch ihre Produktionskosten senken und letztlich ihre Wettbewerbsfähigkeit steigern können.