Algemeen

Bacteriën voor productie van biobrandstof

bacteriën voor biobrandstof
Een van de studenten bij een van de proeven met de zelf ontworpen reactor waarin de bacteriën moeten groeien (foto: Janina Tiemann)

Tien master studenten van de Universität Bielefeld ‘bouwen’ een bacterie, die overtollige stroom uit regeneratieve energie en kooldioxide (CO2) gebruikt om biobrandstof te produceren. Hedendaagse problemen geven een stimulans voor hun project: het ontbreken van infrastructuur voor de opslag en transport van regeneratieve energie, een toename van CO2 emissies en een dreigend tekort aan grondstoffen.

De studenten ontwikkelen hiervoor probleemoplossende benaderingen, waarmee ze deelnemen aan International Genetically Engineered Machine’. Deze internationale studentenwedstrijd op het gebied van synthetische biologie wordt sinds 2004 gehouden in Boston (USA).

Stroom uit regeneratieve energie kan tot nog toe niet efficiënt worden opgeslagen of getransporteerd. Dit betekent, dat tot 17% van de windenergie niet aan het elektriciteitsnetwerk kan worden toegevoerd. De studenten willen deze overtollige energie gebruiken, om daarmee door hen geconstrueerde bacteriën te laten groeien.

Biobrandstof

De bacteriën zitten in een reversibele microbiële brandstofcel (rMFC), waarin de energie van de stroom wordt overgedragen op de bacteriën, die deze weer verder gebruiken. Om het doel (een biobrandstof samenstellen) te bereiken, is het belangrijk dat de bacteriën groeien of zich vermeerderen. Hierbij geldt: hoe meer bacteriën, des te meer biobrandstof er kan worden geproduceerd.

Vanaf de groei van de bacteriën tot aan de productie van biobrandstoffen is nog een tussenstap nodig. Daarom werken die studenten eraan om bacteriën geschikt te maken om CO2 te fixeren. Ze brengen daarvoor een metabolisch kanaal aan in de door hen geconstrueerde Escherichia coli bacteriën. Deze zijn tijdens de fotosynthese in planten actief en binden koolstof uit het CO2.

De gefixeerde koolstof in de bacteriën moet de basis vormen voor de productie van economische relevante producten zoals biobrandstof. Een positief neveneffect van het proces is het op deze manier verwijderen van CO2 uit de lucht, die door de bacteriën gebonden wordt.

Isobutanol

Alle fossiele energiebronnen zoals kolen, gas of aardolie hebben hun eigen beperkingen. Daarom hebben de studenten zich als doel gesteld om biobrandstof te produceren, om de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen te verminderen. Het team uit Bielefeld heeft voor de productie van biobrandstof gekozen voor isobutanol, dat bijvoorbeeld als brandstof voor auto’s kan worden gebruikt. In vergelijking met de gebruikelijke ethanol brandstof is de energiedichtheid van iso-butanol hoger. In theorie betekent dat minder brandstof nodig is om een voertuig aan te drijven.

Voor de productie van isobutanol gebruiken de studenten een synthetische stofwisselingsmethode, die in de natuur niet bestaat. Ze combineren genen uit verschillende organismen en brengen deze over in de door hen geconstrueerde bacteriën, die met behulp van de gefixeerde koolstof uiteindelijk de bio brandstof produceren.

De studenten zijn er al in geslaagd om genen voor isobutanol productie te isoleren en te combineren. Bovendien is een eerste constructie van de ontworpen brandstofcel afgesloten, zodat het team met testprocedures kan starten. Bij de competitie in Boston willen ze de kant-en-klare bacteriën presenteren, die isobutanol kunnen produceren door middel van onder stroom groeien en CO2 fixeren.

iGEM

De iGEM-competitie viert dit jaar zijn tienjarig bestaan. Daarom zijn er ditmaal geen continentale voorrondes, maar mogen alle teams hun projecten rechtstreeks in de finale in Boston presenteren. Vanaf het begin van de competitie van de Massachusetts Institute of Technology (MIT) neemt het aantal deelnemers gestaag toe: van vijf teams in het eerste jaar naar 240 voor dit jaar. In totaal nemen dit jaar circa 2500 deelnemers uit 32 landen deel.

De Universiteit Bielefeld is al het vijfde jaar op rij aanwezig en heeft zich van 2010-2013 met succes kunnen kwalificeren voor de finale. In het laatste jaar werd Bielefeld zelfs Europees kampioen en tweede in het wereldkampioenschap.

  • Rolls-Royce levert 2,5 MW generator voor hybride-elektrische vliegen

    De generator Van Rolls-Royce vormt het hart van het krachtigste hybride-elektrische aandrijfsysteem in de lucht- en ruimtevaart (foto: Rolls-Royce plc)Rolls-Royce heeft aangekondigd dat de generator die het hart zal vormen van het krachtigste hybride-elektrische aandrijfsysteem in de lucht- en ruimtevaart, voor installatie is aangekomen op… Lees verder →

  • Baanbrekend initiatief voor autonome treinen stap dichter bij realisatie

    Het doel van het baanbrekende wereldwijde autonome treinontwikkelingsproject is om volledig nieuwe spoorvervoersdiensten te creëren en zelfs de hoeveelheid spoorvervoer te verdubbelen. (Foto's: Proxion)Een grensverleggend wereldwijd project voor de ontwikkeling van autonome treinen in Finland gaat de testfase in. Doel is om volledig nieuwe spoorvervoerdiensten… Lees verder →

  • Schaeffler versterkt zijn serviceactiviteiten door overname Bega

    Schaeffler en Bega combineren hun expertise om de Industrie 4.0 service oplossingen te laten groeien. (Foto's: Schaeffler)Schaeffler heeft Bega International (Bega) overgenomen, fabrikant van speciaal gereedschap voor montage en demontage van wentellagers. De overname markeert een nieuwe stap in de uitbreiding van Schaeffler’s lifecycle service… Lees verder →

  • ASi BACnet/IP-controller met geïntegreerde veiligheidseenheid tot SIL3

    ASi BACnet/IP-controller BWU4001 met geïntegreerde veiligheidseenheid van Bihl+Wiedemann (Foto: Bihl+Wiedemann)Minder brandbelasting door duidelijk minder kabels, geringe installatie-inspanningen, vrije keuze van netwerktopologie en veiligheidstechniek aan boord – de BTL-gecertificeerde ASi BACnet/IP Controller met geïntegreerde veiligheidseenheid tot SIL3 (BWU4001) van Bihl+Wiedemann combineert de voordelen van BACnet, ASi… Lees verder →

  • Precieze lineaire aandrijftechniek biedt ondersteuning bij behandeling van kanker

    De aandrijftechniek in de kop van radiotherapiemachines moet voldoen aan hoge prestatie-eisen. (Foto: Thomas Hecker/Shutterstock)Een toonaangevende fabrikant van radiotherapiemachines gebruikt een Monocarrier lineaire aandrijfunit van NSK voor het nauwkeurig bewegen en instellen van de emitter, waarmee exact gedoseerde röntgenstralen of protonenbundels worden geprojecteerd om kankercellen… Lees verder →

  • Webinars Eisma Media Groep

    Hulp nodig bij een webinar?

    Overweegt u zelf een webinar of online sessie met uw klanten te organiseren, maar kunt u nog hulp gebruiken bij de werving, techniek en/of inhoud? De Eisma Media Groep helpt graag, of het nu gaat om een uitzending vanuit huis of een webinar in onze… Lees verder →

  • TripleA Robotics geeft cobots meer functionaliteit met nieuwe tool

    De Wingman Tool Changer voor collaboratieve robots.TripleA Robotics lanceerde begin dit jaar haar eerste product, de Wingman Tool Changer voor collaboratieve robots. TripleA Robotics zag een aantal jaar geleden dat het concept van automatische gereedschapswissel nog niet was doorgedrongen tot de wereld van collaboratieve robots… Lees verder →

  • QRC connector Stauff

    Stauff buiskoppeling met uitgebreid drukbereik tot 420 bar

    De buiskoppelingen uit de serie QRC-RH van Stauff zijn speciaal ontwikkeld voor het aansluiten van zware transportmodules op het hydraulische powerpack (foto's: Stauff)Bouw- en landbouwmachines, mijnbouwuitrusting, brugelementen of windturbines – in veel industrieën moeten steeds grotere lasten met een gewicht van enkele honderden tot enkele… Lees verder →

  • Top Europese indexen in 2021

    Het is eindelijk tijd voor de wereld om naar de toekomst te kijken en het licht te zien aan het einde van de lange, donkere tunnel die de pandemie van het Coronavirus is geweest. 2021 heeft meerdere goedgekeurde vaccins gebracht en het economisch herstel begint… Lees verder →

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven