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

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.

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.

Banebrydende for industrien

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.

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.

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