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Projekt
3DFiberFilm: Design Hoch-Produktiver Carboxydotropher Biofilme mit der Hilfe von 3D Textilien
Fachliche Zuordnung
Bioverfahrenstechnik
Förderung
Förderung seit 2025
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 559281457
Die Verringerung des anthropogenen CO2-Fußabdrucks in der Atmosphäre ist eines der wichtigsten Ziele zur Eindämmung der Risiken und Folgen des Klimawandels. Die Kohlenstoffabscheidung und -verwendung (CCU) durch Mikroorganismen kann eine wichtige Rolle bei der Umwandlung von CO2 aus Punktemissionsquellen in Chemikalien spielen, die alternativ auf fossilem Weg erzeugt worden wären. Insbesondere acetogene Bakterien wie Acetobacter woodii und Clostridium carboxidivorans sind vielversprechende Kandidaten für die Umwandlung von CO2+H2 in kurz- und mittelkettige Alkohole und organische Säuren. Das industrielle Paradebeispiel Clostridium auto-ethanogenum bevorzugt Stahlabgase, die große Mengen CO enthalten, um Ethanol zu produzieren. Im Vergleich dazu stellt die notwendige Zufuhr von schwer löslichem H2 bei CO2+H2-Anwendungen eine zusätzliche Hürde dar, um die vielversprechende Gasfermentation in großtechnischen Bioreaktoren zu realisieren. Genau hier befindet sich die Synergie zwischen den Inhalten von einem SPP und der Gasfermentation: Die Installation hochproduktiver Biofilme, der Bau skalierbarer Biofilmreaktoren und die Erstellung instruktiver Modelle für Biofilmprozesse und -reaktoren sind der Schlüssel, um die CO2+H2-Konversion durch carboxydotrophe Bakterien in großem Maßstab zu ermöglichen. 3DFiberFilm erforscht, entwirft, implementiert und verwendet 3D-Textilfasern als vielversprechende Träger für hochproduktive Biofilme. Intensive Stofftransportstudien, die verschiedene Betriebseinstellungen in unterschiedlichen Bioreaktortypen untersuchen, ergänzen die Forschung zur Maximierung der Raum-Zeit-Ausbeuten und der Kohlenstoffumwandlung als Voraussetzung für den Erfolg. Daher konzentriert sich 3DFiberFilm auf die Optimierung der Biofilmproduktivität durch ein gründliches Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Biofilm und Träger sowie zwischen Biofilm, Flüssigkeit und Gas.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
Teilprojekt zu
SPP 2494:
Produktive Biofilmsysteme
