Bioplastogen
innovativ biologisk produktion av biopolymer och vätgas från svartlut tillbaka till projektinnovativa
vi anpassar ny teknik till befintlig infrastruktur
laborativa
vi jobbar både med huvudet och händerna
analytiska
för att omvandla analysresultat till möjligheter
Alan Werker och Simon Bengtsson drev och utförde praktiska FoU-aktiviteter med biovätgas- och biopolymerproduktion i ett samarbetsprojekt med RISE, Paper Province och Karlstads Universitet.
Sammanfattning från slutrapporten:
Detta hypotestestförprojekt har haft som mål att validera potentialen för ett nytt multifunktionellt kaskadbioraffinaderi som producerar fyra viktiga plattformsprodukter från ett kraftverk: cellulosa, lignobränsle, biovätgas och biopolymer. Eftersom cellulosa- och ligninproduktionslinjer är väl karakteriserade fokuserar Bioplastogen på att utvärdera och identifiera möjligheter och utmaningar vid vätgas- och bioplastproduktion från hemicellulosarestprodukter.
Utförandet har varit indelat i tre faser dvs 1) identifierandet av hemicellulosarika strömmar för biovätgasprocessen, 2) fermenteringexperiment för produktion av vätgas och organisk syra, 3) omvandling av organisk syra till PHA genom aktiverat slam. Valet av hemicellulosafraktion baserades på ett litteraturstudie och genom diskussioner med personal på olika bruk och på LignoBoost pilotanläggning. Eftersom Lignoboost restprodukt har alternativa användningsområdet och hög halt inhibitorer togs ett beslut att använda hemicellulosa som extraheras innan den blir en del av svartlut.
Hemicellulosafraktionen bestod av 19g/L organiskt material varav sockerarterna främst var pentoser. Fraktionens effekt på vätgasproduktionen utvärderas i serumflaskor och bioreaktorer med osmotoleranta stammar av Caldicellulosiruptor sacchrolyticus. Bioprocessen utvecklades även för industriella applikation. Försök i serumflaskor visade potential för biovätgasproduktion som inte kunde replikeras i reaktorsförsöken. Förslag på ny strategi för att förbättra biovätgasproduktionen också i reaktorförsken kan vara att antinger anpassa mikroorganismerna till de nya substraten och/eller att använda blandkulturer som kan vara mer rubusta mot denna typ av substrat.
Den organiska biprodukten från biovätgasprocessen användes för biopolymerproduktionsprocessen. Två olika slam från Sjölunda vattenreningsanläggning användes och visade en bra potential genom att ackumulera mer än 25% av gPHA/gVSS. Detta resultat stärkte projekthypotesen. Nästa steg blir att använda ett acklimatiserat slam från biologisk vattenrening från pappersmassabruk
Genom Bioplastogen har vi stärkt våra hypoteser men också identifierat strategier för fortsatt förbättring.
