Sustainable bioplastics and food protein from CO2 and sunlight

Aanleiding

Dit project heeft twee aanleidingen.

Ten eerste wil de chemische industrie 'lineaire koolstof' op basis van fossiele bronnen vervangen door 'hernieuwbare circulaire koolstof' bij de productie van bulk- en platformchemicaliën.

Ten tweede is er een toenemende vraag naar functionele eiwitten voor de vervanging van dierlijk eiwit in voedingsmiddelen.

Suiker is een goede biogrondstof voor de productie van bulk- en platformchemicaliën. Momenteel zijn deze suikers afkomstig van suikergewassen (riet, biet) of van gehydrolyseerde zetmelen (tapioca, maïs, tarwe), de zogenaamde 1e generatie bio-grondstoffen, of geproduceerd uit agrarische of houtachtige afvalstromen, de zogenaamde 2e generatie.

De productie van 1e generatie suikers legt druk op de landbouw, concurreert met de voedsel- en diervoedervoorziening en heeft andere milieu-issues. Bij 2e generatie suikers staat heterogeniteit in samenstelling en prijs een brede uitrol in de weg.

Doelstelling

Het doel van het project is de ontwikkeling van een gecombineerd industrieel productieproces voor suikers als grondstof voor de chemische industrie en functionele eiwitten die kunnen worden toegepast in de voedingsmiddelenindustrie.

Hierbij wordt gebruikgemaakt van fototrofe cyanobacteriën die in staat zijn om zowel eiwit als glycogeen (suiker) in grote hoeveelheden te produceren en deze verbindingen in de cel op te slaan.

De cyanobacteriën gebruiken hierbij CO2 als koolstofbron en zonlicht als energiebron. Door suiker en eiwit in een gecombineerd productiesysteem te gaan produceren, zou een goede business case gerealiseerd kunnen worden.

Korte omschrijving

Glycogeen en functioneel eiwit, ondersteund met techno-economische analyses en een LCA.

Deelactiviteiten zijn:

• Labonderzoek en onderzoek op pilot- en pilot+ schaal naar de optimale micromassa productiemethode, waaronder de sturingsmogelijkheden op eiwit en glycogeen.
• Ontwikkeling van fractionering / downstream processing (DSP) en glycogeenhydrolyse op lab- en pilotschaal.
• Onderzoek naar de eigenschappen en toepassingsmogelijkheden van de geproduceerde suikers en eiwitten.
• Techno-economische modellering ten behoeve van de business case en LCA-studies.

Resultaat

Het projectresultaat bestaat uit:

• Een productieproces voor cyanobacterie micromassa.
• Een proces om cyanobacterie micromassa te fractioneren naar eiwit en glycogeen.
• Gehydrolyseerd glycogeen (suikers) als grondstof voor melkzuurproductie voor PLA.
• Gedroogde fracties functioneel eiwit om te worden toegepast in voedingsmiddelen.
• Een prototype product met het nieuwe functionele eiwit.
• Een techno-economische en LCA-analyse van de technologie en vergelijking met andere productieroutes.

Aan het eind van het project zal een besluit worden genomen over verdere opschaling na het project richting een demonstratie-installatie.