Das übergeordnete Ziel von CirculH2 ist es, die erfolgreiche Entwicklung einer oder mehrerer hochrobuster und skalierbarer Hydrogenasen für die Nutzung von Wasserstoff zu demonstrieren, die selektiv Biotransformationen von biobasierten Materialien zu Spezial- und Massenchemikalien in einer industriellen Umgebung vorantreiben (TRL6). Das CirculH2-Projekt gibt es seit Februar 2024.
CirculH2 ist ein Team mit Mitgliedern aus Institutionen wie dem TUM Campus Straubing (TUMCS), der Technischen Universität Delft und der Universität Zagreb sowie Industriepartnern wie EvoEnzyme, Cascat GmbH, acib GmbH, Econutri, Axxence, AstraZeneca, Enzymicals AG und Sustainable Momentum. Die Professuren und Lehrstühle für Elektrobiotechnologie (Prof. Dr. Nicolas Plumeré), Chemie Biogener Rohstoffe (Prof. Dr. Volker Sieber) und Bioverfahrenstechnik (Prof. Dr. Michael Zavrel) vertreten den TUM Campus Straubing. Das Projekt wird von der EU finanziert und von der Professur für Elektrobiotechnologie koordiniert. Gemeinsam bringt CirculH2 akademische Strenge und Branchenerfahrung zusammen, um Innovationen voranzutreiben und komplexe Herausforderungen anzugehen.
Neue Möglichkeiten für nachhaltige Katalyse
„Unsere Mission ist es, die chemische Produktion durch den Übergang zu erneuerbaren, energieeffizienten und recycelbaren Ressourcen zu revolutionieren. Unser jüngster Durchbruch bei der Herstellung robuster und skalierbarer Hydrogenasen, der hochaktiven Katalysatoren der Natur für die H2-Oxidation und H2-Produktion, eröffnet die Möglichkeit, die industriellen Anforderungen in Bezug auf die Kompatibilität mit der Biokatalyse, der Kreislaufchemie und der wirtschaftlichen und technischen Wettbewerbsfähigkeit gegenüber fossilen Reaktanten zu erfüllen“, sagt Prof. Dr. Nicolas Plumeré.
Die Modellierung der Reaktionsprozesse und die Lebenszyklusbewertung werden eine vollständige quantitative Bewertung der Leistung und Anwendbarkeit der Hydrogenase-Biotransformationssysteme liefern. Dies wird überzeugende Beweise für die Einführung in der Industrie liefern. CirculH2 wird eine skalierbare und robuste H2-betriebene Biotechnologie liefern, die mit der bestehenden Infrastruktur kompatibel ist und die europäische Wettbewerbsfähigkeit bei der nachhaltigen und zirkulären Produktion von Chemikalien fördern wird. Sie wird den Energieverbrauch durch vernachlässigbare Ressourcenverluste und minimale nachgelagerte Verarbeitung aufgrund ihrer hochselektiven Hydrogenase-Katalysatoren minimieren. Die CirculH2-Technologie zielt darauf ab, die stark genutzten Altmethoden der chemischen Produktion zu ersetzen und die Dekarbonisierung der industriellen Biotechnologie zu ermöglichen.
CirculH2 soll die Nutzbarkeit von Hydrogenasen für Biotransformationen von Spezial- und Massenchemikalien im industriellen Maßstab demonstrieren. „Unser Ziel ist es, den Energieverbrauch und die Ressourcenverluste zu minimieren, zu den Bemühungen um die Dekarbonisierung beizutragen und die Wettbewerbsfähigkeit Europas in der nachhaltigen chemischen Produktion zu fördern“, sagt Kelly Lim-Trinh von der Professur für Elektrobiotechnologie.
