Utilization of Second-Generation Biopolymer Raw Materials for Value-Added Products (2GVALUE)

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F70883521%3A28610%2F24%3A63578298" target="_blank" >RIV/70883521:28610/24:63578298 - isvavai.cz</a>

Alternative codes found

RIV/70883521:28610/24:63584038

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Využití biopolymerních surovinových zdrojů 2. generace pro produkty s přidanou hodnotou (2GVALUE)

Original language description

Projekt Využití biopolymerních surovinových zdrojů 2. generace pro produkty s přidanou hodnotou (2GALUE) je řešen v rámci programu Národní centra kompetence Technologické agentury České republiky (č. projektu DP TN02000051/015). Dílčí projekt 2GVALUE naplňuje principy zelené transformace v kontextu podpory vývoje technologií pro efektivní využití surovinových zdrojů druhé generace (2G) za účelem environmentálně šetrných výrob produktů s přidanou hodnotou. Mezi vstupní 2G suroviny patří lignocelulózová biomasa nebo dřeviny, zemědělské zbytky nebo odpady a také specializované nepotravinové energetické plodiny pěstované na okrajových půdách nevhodných pro produkci potravin. 2GVALUE se zaměřuje na vývoj technologií pro efektivní a ekologicky šetrnou transformaci 2G surovin na sacharidické substráty, které mohou být následně využity pro návazné technologie. Ty jsou v rámci projektu 2GVALUE reprezentovány vývojem poloprovozních technologií biotechnologických výrob např. kyseliny mléčné, případně etanolu či vyšších alkoholů. Navazující aktivitou bude vývoj čtvrt/poloprovozní jednotky na syntézu bioroložitelného polymeru kyseliny mléčné – polylaktidu, který může nacházet uplatnění primárně v aplikacích ekologického zemědělství či environmentálních a půdoochranných technologiích. Vhodnou optimalizací hydrolyzačních podmínek (zředěná kyselina sírová anebo zředěná kyselina fosforečná s hydroxidem sodným) 2G suroviny na bázi lignocelulózového materiálu v kombinaci s enzymem Cellic® CTec3 HS (Novozymes) bylo dosaženo souhrnné koncentrace monosacharidů v rozmezí 1 – 1,5 g/100 ml (xylóza, fruktóza, glukóza). V případě použití 2G suroviny na bázi škrobu je výstupní koncentrace sacharidů po procesu ztekucení a zcukření v rozmezí 4 – 5 g/100 ml (použité enzymy Alfa-amylasa, Alfa-amylasa + Proteáza, Glukoamyláza + Celuláza + Trehaláza alfa; Novozymes). Vzniklý sacharidický substrát je pak možné použít při fermentaci na etanol, anebo kyselinu mléčnou, která je prekurzorem PLA. Etanol získaný při fermentaci lze dále v procesu využít například při separaci kyseliny mléčné z fermentační břečky, resp. při procesu esterifikace, kdy vzniká vysoce čistá kyselina mléčná, termostabilní, vhodná pro výrobu PLA. Fermentace kyseliny mléčné z hydrolyzátů 2G biopolymerů je předmětem navazujícího zkoumání, nicméně předběžné výsledky nastiňují úspěšnost procesu hydrolýzy a fermentace vedoucí k produkci kyseliny mléčné v koncentraci 8% (v/v). Současně je optimalizován postup polymerace laktidu metodou ROP na kyselinu polymléčnou. Prozatím byla připravována především PLA o nízké molekulové hmotnosti (5-20 000 g/mol), která není tak náchylná na přítomnost vody a jiných nečistot.

Czech name

Využití biopolymerních surovinových zdrojů 2. generace pro produkty s přidanou hodnotou (2GVALUE)

Czech description

Projekt Využití biopolymerních surovinových zdrojů 2. generace pro produkty s přidanou hodnotou (2GALUE) je řešen v rámci programu Národní centra kompetence Technologické agentury České republiky (č. projektu DP TN02000051/015). Dílčí projekt 2GVALUE naplňuje principy zelené transformace v kontextu podpory vývoje technologií pro efektivní využití surovinových zdrojů druhé generace (2G) za účelem environmentálně šetrných výrob produktů s přidanou hodnotou. Mezi vstupní 2G suroviny patří lignocelulózová biomasa nebo dřeviny, zemědělské zbytky nebo odpady a také specializované nepotravinové energetické plodiny pěstované na okrajových půdách nevhodných pro produkci potravin. 2GVALUE se zaměřuje na vývoj technologií pro efektivní a ekologicky šetrnou transformaci 2G surovin na sacharidické substráty, které mohou být následně využity pro návazné technologie. Ty jsou v rámci projektu 2GVALUE reprezentovány vývojem poloprovozních technologií biotechnologických výrob např. kyseliny mléčné, případně etanolu či vyšších alkoholů. Navazující aktivitou bude vývoj čtvrt/poloprovozní jednotky na syntézu bioroložitelného polymeru kyseliny mléčné – polylaktidu, který může nacházet uplatnění primárně v aplikacích ekologického zemědělství či environmentálních a půdoochranných technologiích. Vhodnou optimalizací hydrolyzačních podmínek (zředěná kyselina sírová anebo zředěná kyselina fosforečná s hydroxidem sodným) 2G suroviny na bázi lignocelulózového materiálu v kombinaci s enzymem Cellic® CTec3 HS (Novozymes) bylo dosaženo souhrnné koncentrace monosacharidů v rozmezí 1 – 1,5 g/100 ml (xylóza, fruktóza, glukóza). V případě použití 2G suroviny na bázi škrobu je výstupní koncentrace sacharidů po procesu ztekucení a zcukření v rozmezí 4 – 5 g/100 ml (použité enzymy Alfa-amylasa, Alfa-amylasa + Proteáza, Glukoamyláza + Celuláza + Trehaláza alfa; Novozymes). Vzniklý sacharidický substrát je pak možné použít při fermentaci na etanol, anebo kyselinu mléčnou, která je prekurzorem PLA. Etanol získaný při fermentaci lze dále v procesu využít například při separaci kyseliny mléčné z fermentační břečky, resp. při procesu esterifikace, kdy vzniká vysoce čistá kyselina mléčná, termostabilní, vhodná pro výrobu PLA. Fermentace kyseliny mléčné z hydrolyzátů 2G biopolymerů je předmětem navazujícího zkoumání, nicméně předběžné výsledky nastiňují úspěšnost procesu hydrolýzy a fermentace vedoucí k produkci kyseliny mléčné v koncentraci 8% (v/v). Současně je optimalizován postup polymerace laktidu metodou ROP na kyselinu polymléčnou. Prozatím byla připravována především PLA o nízké molekulové hmotnosti (5-20 000 g/mol), která není tak náchylná na přítomnost vody a jiných nečistot.

Type

O - Miscellaneous

CEP classification

—

OECD FORD branch

20401 - Chemical engineering (plants, products)

Project

<a href="/en/project/TN02000051" target="_blank" >TN02000051: National Centre of Competence - Polymer Materials and Technologies for the 21st Century</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2024

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů