Bioethanol and Biobased Chemicals from Biomass

                                                                                                                                 
   
                               Infos Bioethanol
  
 

  • Wenn Sie interessiert sind, Ihr Auto mit Bioethanol zu fahren, dann gehen Sie zur Seite
    "
    Bioethanol as Fuel"
    .
  • Wenn Sie an neuen Entwicklungen und Investitionen im Bereich Bioethanol und Biochemikalien interessiert sind, dann lesen Sie hier und auf den folgenden Seiten weiter:
       

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 From Cellulosic Ethanol to Cellulosic Butanol

 With the first commercial plant in the world for the industrial production of cellulosic ethanol which was started up in Crescentino,  North-Italy, by Beta-Renewables at the end of 2013, cellulosic ethanol has become reality. Since 2014, several companies in the world, especially in the US and Brasil additionally have started commercial production of cellulosic ethanol. The methods for pretreatment, enzymatic hydrolysis have been greatly improved, industrial yeast strains fermenting C5 sugars are available (e.g. CelluX from Lesaffre) and the whole process has been further optimized.

However, ethanol has some inherent disadvantages as a biofuel. Among third-generation biofuels, butanol isomers 1-butanol and isobutanol are regarded as more suitable gasoline substitutes due to their high octane rating and low hygroscopicity. Moreover, butanol is also a valuable compound for the chemical industry. However, in contrast to ethanol no microorganisms are known which produce butanol in sufficient amounts or are easy to cultivate in large scale production processes.

Baker’s yeast S. cerevisiae is successfully employed in first and second generation ethanol production due to its high robustness. Whereas ethanol is its main product, yeast is also able to produce isobutanol and 1-butanol as byproducts although only in very low amounts (around 0.2 mg/g glucose). Nevertheless, these properties make S. cerevisiae an attractive organism for metabolic engineering to improve butanol production.

Companies such as Gevo, Butamax and Butalco, and several labs in research institutions worldwide including the group of Prof. Eckhard Boles at the Goethe-University in Frankfurt (Germany) have started to engineer yeast strains for more efficient 1-butanol or isobutanol production and to develop butanol production processes. Gevo is already announcing a commercial scale plant in Minnesota for yeast-based isobutanol production. However, the available processes are still based on food materials like corn and normal sugars. More efforts are needed to improve the process and to convert it to the fermentation of biomass waste streams.

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Pentalco informiert über neue Verfahren zur Produktion von Biokraftstoffen der 2. und 3. Generation aus Lignozelluose (Lignocellulose Ethanol/Cellulose Ethanol/Bioethanol der 2. Generation). Bioethanol ist eine preiswerte und umweltschonende Alternative zu herkömmlichen Autokraftstoffen (für nähere Informationen klicken Sie bitte auf "
Bioethanol as Fuel"). Traditionell wird es aus Rohrzucker oder Stärke durch Fermentation mit Hefen gewonnen. Langfristig gesehen
wird jedoch durch den prognostizierte
n enormen Anstieg der Bioethanol-produktion diese Form der Herstellung zu teuer und nicht
ausreichend sein. Eine kostengünstige Alternative ist die Produktion von Bioethanol aus Biomasse, sprich aus pflanzlichen Abfällen. Dabei gibt es jedoch noch einige Probleme, die zur Zeit Gegenstand intensiver Forschung sind. Einer dieser Engpässe ist die Unfähigkeit der Hefe, bestimmte Zuckerarten aus Pflanzenresten, die sogenannten Pentosen, zu Ethanol zu vergären. Andererseits können Hefen auch dazu genutzt werden, um aus Zuckern Biochemikalien wie z.B. Biokunststoffe oder Feinchemikalien zu produzieren. Dazu müssen sie jedoch zunächst genetisch umprogrammiert werden (siehe Seite Biobased Chemicals).

Die Vorteile von Lignocellulose-Ethanol:

  • klimafreundlich (Treibhausgaseinsparungen 70-100%)
  • kann aus Abfallstoffen hergestellt werden (preisgünstig, kein Energieverbrauch durch Anbau und Bewirtschaftung)
  • hohe Energie-Hektarerträge
  • keine Konkurrenz zum Nahrungsmittelmarkt
  • macht uns unabhängig von Erdölimporten
  • kann mit normalen Otto-Motoren gefahren werden (keine neue Motorentechnik nötig)
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Pentalco steht in Kontakt mit einer renommierten Forschungsgruppe auf dem Gebiet der Hefeoptimierung, dem Institut für Molekulare Biowissenschaften der J.W. Goethe-Universität Frankfurt am Main. Dort sind in den letzten Jahren bahnbrechende Fortschritte bei der vollständigen Vergärung von Lignozellulosehydrolysaten erzielt worden (siehe Artikel in F.A.Z.). Ausserdem wurden Hefestämme konstruiert, die nicht länger Ethanol sondern stattdessen andere wertvolle Biochemikalien wie z.B. organische Säuren produzieren.

Pentalco informs about new biofuels from lignocellulose (2nd generation bioethanol). Bioethanol is an inexpensive and environmentally friendly alternative to conventional autofuels (for more information click on "Bioethanol as Fuel"). Traditionally it is produced from sugars or starch by fermentation with yeasts. However, as an enormous rise of bioethanol production is predicted for the future, this form of production will become too expensive and will not satisfy the increasing demands. An economical alternative is the production of bioethanol from biomass, meaning mainly plant wastes. There are however still some problems with this new process, which are at present the subject of intensive research. One of these bottlenecksis the inability of the yeasts to ferment certain kinds of sugars from plant residues, the so-called pentoses, to ethanol. On the other hand, yeasts can be used to produce biochemicals like bio-polymers or specialty chemicals from sugars. Therefore, however, they first must be genetically re-programmed (see Biobased Chemicals).