Новый процесс превращает побочный продукт производства биодизеля — глицерин — в 1,3-пропандиол, ключевой промышленный материал, и уже показал хорошие результаты в пилотном проекте на 300 литрах.
Исследователи из Южной Кореи представили новую биотехнологическую платформу, которая может помочь нефтехимической промышленности меньше зависеть от нафты на нефтяной основе. 19 мая Корейский институт передовых наук и технологий и компания Hanwha Solutions объявили о разработке способа массового производства экологически чистого сырья для пластмасс и текстиля из отходов, образующихся при производстве биодизельного топлива.
Исследование, проведенное под руководством Санг-юпа Ли, проводится в период, когда мировые цены на нафту нестабильны из-за ограничений поставок и повышенного спроса со стороны нефтехимической промышленности. Исследователи утверждают, что их новый процесс может повысить надежность промышленного сырья и снизить воздействие на окружающую среду.
Отходы глицерина превращаются в промышленное сырье.
Платформа использует глицерин, побочный продукт производства биодизеля. Вместо того чтобы выбрасывать его, команда разработала микроорганизмы, которые превращают его в 1,3-пропандиол (1,3-PDO), вещество, используемое в пластмассах, косметике и текстиле. Исследователи заявили, что они усовершенствовали процесс ферментации, чтобы он подходил для крупномасштабного промышленного производства, а не только для небольших лабораторных экспериментов.
Команда продемонстрировала технологию в пилотном режиме на 79 галлонах (300 литрах), что является важным шагом перед ее использованием на крупных заводах. Поддержание высокого уровня производства в таком масштабе стало важным шагом на пути к коммерческому применению.
По мнению исследователей, эта система может служить альтернативой нафте на нефтяной основе, ключевому сырьевому материалу в нефтехимической промышленности.
Компьютерное моделирование повысило эффективность производства.
Ученые использовали компьютерное моделирование, чтобы определить, какие гены необходимо модифицировать в микроорганизмах. Такой подход повысил эффективность производства и увеличил объем выпуска продукции в процессе.
Еще одним важным шагом стало устранение необходимости использования антибиотиков в процессе ферментации. Антибиотики часто используются в промышленной ферментации, но они могут вызывать опасения по поводу развития антимикробной резистентности и затруднять получение разрешений регулирующих органов в таких областях, как пищевая промышленность, косметика и фармацевтика.
Исследователи полагают, что, создав систему ферментации без использования антибиотиков, эта платформа сможет столкнуться с меньшими нормативными препятствиями в будущих промышленных приложениях.
Десятилетнее партнерство привело к получению патентов и проведению исследований.
Данное исследование является результатом почти 10-летней совместной работы KAIST и Hanwha Solutions, начавшейся в ноябре 2015 года. Ученые и инженеры из обеих групп тесно сотрудничали во время экспериментов.
В ходе партнерства институт подал шесть заявок на патенты и опубликовал 13 научных статей. Это сотрудничество рассматривается как ведущий пример сотрудничества между промышленностью и академическими кругами в области передовых химических и биотехнологических исследований в Южной Корее.
Чон Дэ Ким, руководитель научно-исследовательского института Hanwha Solutions, заявил: «Это исследование имеет огромное значение, поскольку подтверждает возможность замены существующих нефтехимических процессов биосырьем. Мы ожидаем, что оно станет важной основой для устойчивого производства химических материалов и их промышленного применения в будущем».
Исследователи видят путь к более экологичному производству.
Исследователи считают, что эта платформа может помочь разработать более экологичные методы производства химических веществ и более эффективно использовать промышленные отходы.
Ли заявил, что это достижение показывает, что использование микроорганизмов для производства химических веществ может выйти за рамки лаборатории и перейти к крупномасштабному производству. «Это будет способствовать производству различных химических материалов более экологичным способом в будущем», — добавил он.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Chemical Engineering.
Sourse: interestingengineering.com
