Forskerteam efterligner naturen i projekt, der skal gøre den kemiske industri 100 pct. grøn

Ni europæiske universiteter er gået sammen om at skabe grøn, bæredygtig og bionedbrydelig kemi med en produktionsmetode, der bruger lys som brændstof og ikke genererer affald. Det kan være skelsættende for en industri, der ellers er en af klodens mest forurenende.

09.11.2018 | Jesper Bruun

Selin Kara ved sin bioreaktor, der bruger lys som katalysator og naturlige enzymer som ingredienser for at danne grønne kemiske stoffer. Foto: Melissa Yildirim, AU Foto.

Selin Kara ved sin bioreaktor, der bruger lys som katalysator og naturlige enzymer som ingredienser for at danne grønne kemiske stoffer. Foto: Melissa Yildirim, AU Foto.

Selin Kara leder arbejdspakke nr. 3 i projektet PhotoBioCat og ses her med sin forskergruppe ved Institut for Ingeniørvidenskab, Aarhus Universitet. Foto: Melissa Yildirim, AU Foto.

Selin Kara leder arbejdspakke nr. 3 i projektet PhotoBioCat og ses her med sin forskergruppe ved Institut for Ingeniørvidenskab, Aarhus Universitet. Foto: Melissa Yildirim, AU Foto.

Tænk, hvis man kunne skabe 100 pct. bionedbrydelige kemikalier og plastikprodukter ved udelukkende at bruge naturlige ingredienser og lys i et setup, der var 100 pct. bæredygtigt, og som slet ikke genererede affald.

Det er faktisk visionen for et internationalt forskerteam, som arbejder på at syntetisere grønne kemiske stoffer som substitut for dem, vi i dag bruger i vores dagligdag: Kemikalier som polymerer, lægemidler og finkemikalier – industrier, der i dag ellers hører hjemme blandt de mest forurenende i verden; ikke kun på grund af det, der ender i naturen, men også på grund af produktionsprocesser, der traditionelt set producerer meget mere affald end produkt.

LÆS OGSÅ: Ingeniører opdager unik egenskab ved sugerør

Projektet, som er støttet af EU’s Horizon 2020 program, hedder PhotoBioCat, og det samler de klogeste hoveder inden for biologi, kemi og ingeniørvidenskab fra ni forskellige europæiske universiteter:

"Med PhotoBioCat forsøger vi at efterligne naturen for at producere de kemiske stoffer, vi mennesker har brug for: Rene, bæredygtige og biologisk nedbrydelige stoffer, som vi ønsker at producere uden brug af farlige materialer og til en brøkdel af produktionsomkostningerne ved de metoder, man benytter i dag," siger lektor Selin Kara fra Institut for Ingeniørvidenskab, Aarhus Universitet, som leder en af de seks arbejdspakker i PhotoBioCat-projektet.

Projektets fremgangsmåde indebærer bl.a. design af optimale cyanobakterie-værter til enzymer, optimering af cyanobakterie-dyrkning, identifikation af hidtil ukendte enzymer og proteinkonstruktion for lysdrevne reaktioner. Og gennem hele projektet er det vigtigt at sikre den rigtige mængde lys til processen.

Banebrydende for industrien

Selin Kara leder arbejdspakke nr. 3 i projektet, kaldet "Reaction optimization and up-scaling of photobiocatalysis". Arbejdspakken har til formål at identificere og optimere de centrale fysiologiske parametre i individuelle delprojekter, eksempelvis dyrkningskoncepter for cyanobakterier, reaktortype og driftsmodus til mikrobielle og enzymatiske applikationer, tilpasning af lysintensitet mv.

LÆS OGSÅ: Danske forskere opfinder anti-cancer-molekyle som Lego-samlesæt

Selin Kara er ikke i tvivl om, at det snart bliver muligt at anvende de metoder, der designes i projektet, og det åbner for kommerciel fremstilling af kemiske stoffer ved hjælp af enzymer som naturlige katalysatorer og ganske almindeligt lys som brændstof.

Og det ville faktisk være banebrydende, da det markant kunne sænke omkostningerne, miljøbelastningen og størrelsen af de dyrkningsarealer, der i dag er nødvendige for kemisk produktion. Derfor er den kemiske industri også meget interesseret i projektet, og syv virksomheder fra hele Europa deltager således aktivt, herunder det næststørste lægemiddelfirma i verden, det britiske GlaxoSmithKline.

Samtidig tilbyder hele projektet et unikt kandidatuddannelsesprogram, der fører til dobbeltgrader for 12 ph.d.-kandidater på de deltagende europæiske akademiske institutioner. PhotoBioCat-projektet koordineres af professor Robert Kourist fra Graz University of Technology i Østrig.


Fakta

Budget: 3 mio. euro 

Partneruniversiteter:

  • Graz University of Technology (koordinator)
  • Aarhus University
  • University of Graz
  • Aix-Marseille University
  • University of Porto
  • Ruhr University Bochum
  • Wageningen University
  • Delft University of Technology (associeret partner)
  • Technical University of Denmark (associeret partner)

Industrielle partnere:

  • GlaxoSmithKline
  • Chiracon
  • Subitec
  • Entrechem
  • Arkema
  • Cyano Biotech
  • innoPhore

Kontakt

Lektor Selin Kara
Mail: selin.kara@eng.au.dk
Tlf.: +45 22378964

Institut for Ingeniørvidenskab