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.

  • KTR Sinulastic koppeling

    Nieuwe serie torsieflexibele koppelingen uit denktank KTR

    Nieuwe koppelingen uit de KTR-Denktank. Links de Sinulastic bouwvorm A; rechts de Sinulastic bouwvorm B (foto: KTR Systems)Met de Sinulastic introduceert KTR een nieuwe serie uiterst torsieflexibele schotelkoppelingen die zijn ontwikkeld voor gebruik in hoofdaandrijvingen van dieselmotoren voor stroomgeneratoren (zogenaamde gen-sets), zware bouwmachines, compressoren, tandwielkasten… Lees verder →

  • Festo duurzaamheid

    Festo: omzetdaling in 2020 maar sterk herstel verwacht in 2021

    Digitalisering en AI zijn bepalend voor de productontwikkeling met slimme en intelligente producten en maken energie-efficiëntie en duurzaamheid binnen klantenoplossingen mogelijk (foto's: Festo)In het boekjaar 2020 had de Festo Group vanwege de pandemie te maken met een omzetdaling van 7,5%. Desondanks heeft Festo het jaar… Lees verder →

  • Parker ISOBUS ProDisplay

    Full-version ISOBUS Task Controller-software Parker voor landbouwmachines

    De Parker Pro Display HMI-displaymodule staat vol ISOBUS Suite-apps (bron: Parker Hannifin)Parker Hannifin breidt zijn ISOBUS Suite-software uit met de lancering van de volledige versie van hun ISOBUS-taakcontrollersoftware (TC) voor gestandaardiseerd werkbeheer van landbouwmachines zoals tractoren, rooimachines en andere zelf-aangedreven machines. ISOBUS TC fungeert als… Lees verder →

  • B&R Automation HMI to go

    B&R introduceert HMI-to-go voor naadloze overdracht naar smartphone

    Machineoperators kunnen de besturing van hun machine nu naadloos overdragen naar hun smartphone (foto: B&R)We kennen allemaal het principe van koffie-to-go, B&R introduceert nu de HMI-to-go. Machineoperators kunnen de besturing van hun machine nu naadloos overdragen tussen de machine-HMI en hun mobiele apparaten, zoals smartphones… Lees verder →

  • Rolls Royce ACCEL Spirit of Innovation

    Elektrische Spirit of Innovation bereikt nieuwe mijlpaal (video)

    De supersnelle elektrisch aangedreven Spirit of Innovation moet binnen niet al te lange tijd records gaan breken (foto's: Rolls-Royce)De ‘Spirit of Innovation’ van Rolls-Royce moet binnen niet al te lange tijd het snelste volledig elektrische vliegtuig ter wereld gaan worden. Onlangs taxiede het vliegtuig voor… Lees verder →

  • Phoenix Contact

    Phoenix Contact ziet tweecijferige stijging van de order intake

    CEO Frank Stührenberg gaf een inkijkje in de eerste economische ontwikkelingen in 2021 voor Phoenix ContactTijdens een digitale persconferentie van Phoenix Contact sprak CEO Frank Stührenberg over het afgelopen boekjaar en gaf hij een inkijkje in de eerste economische ontwikkelingen in 2021. Met een stijging… Lees verder →

  • Turck hellingsensoren

    Turck introduceert dynamische hellingsensoren

    De gecombineerde MEMS- en gyroscooptechnologie in de hellingsensoren van Turck zorgen voor betrouwbare meetresultaten. (Foto: Turck)In zijn nieuwe generatie hellingsensoren heeft Turck het versnellingsmeetproces (MEMS) gecombineerd met gyroscooptechnologie zodat schokken en trillingen veel effectiever kunnen worden onderdrukt dan met conventionele signaalfilters. De enkelvoudige en biaxiale… Lees verder →

  • Murrelektronik xtremeDB 2

    Decentrale installatieoplossing voor mobiele machines

    xtremeDB van Murrelektronik is een modulair systeem voor elektrische installaties in mobiele machines. (foto's: Murrelektronik) Met xtremeDB introduceert Murrelektronik een nieuw modulair systeem voor de installatietechniek binnen mobiele machines, zoals oogstmachines, strooiwagens, brandweerauto’s of asfalteermachines. Dankzij deze moderne installatieoplossing en kunnen de uitdagingen in IO-installaties… Lees verder →

  • Lenze simulatie 1

    Van simulatie tot virtuele inbedrijfstelling

    Lenze heeft enkele hiaten opgevuld tussen de digitale engineeringsmogelijkheden bij het ontwerp, de ontwikkeling en de productie van machines en installaties. (Foto's: Lenze)Industrie 4.0 is nauw verbonden met de digitale tweeling. Maar de mate van standaardisatie van de afzonderlijke ontwikkelingstools momenteel is nog laag. Er… Lees verder →

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven