Expertise 'Biofuels & biorefineries'
woordvoerder: prof. Pierre Jacobs (personalia)

Experten

prof. Bert Sels (personalia), prof. Dirk De Vos (personalia), prof. Johan Martens (personalia), prof. Pierre Jacobs (personalia), prof. Robert Schoonheydt (personalia), prof. Christine Kirschhock (personalia), prof. Ivo Vankelecom (personalia)

Centrum voor Oppervlaktechemie en Katalyse

• Hernieuwbare grondstoffen voor duurzame katalytische processen
• Biofuels en biorefineries
• Katalytische verwijdering van koolstof dioxide
• Katalytische zuivering van auto-exhaust
• Isolatie van bio-ethanol via membraanprocessen zoals pervaporatie

Presentatie: Duurzame chemie op basis van hernieuwbare hulpbronnen

prof. Freddy Delvaux (personalia)

Laboratorium voor Mouterij en Brouwerij behorende tot Centrum voor Levensmiddelen- en Microbiële Technologie

• Optimalisatie van state-of-the-art fermentatiesystemen door de beheersing van flocculatie bij Saccharomyces cerevisiae
  
  Door de uitputting van fossiele brandstoffen en de toenemende nood aan milieuvriendelijke en hernieuwbare energiebronnen, stijgt de interesse in bio-ethanol als brandstof. Samen met biodiesel, kan het gebruik van bio-ethanol als vervanger voor benzine in België de afhankelijkheid van de klassieke motorbrandstoffen tegen 2010 met 5,75 % doen afnemen. Het vormt dan ook een belangrijk onderdeel van de strategie van onze regering om de doelstellingen, voorgelegd door het Kyotoprotocol, te halen.
  
  Bio-ethanol wordt bekomen uitgaande van een microbiële fermentatie van energierijke suikers, afkomstig van planten. In vele gevallen berust de fermentatie op de gist Saccharomyces cerevisiae. De huidige bio-ethanolproducenten in België gebruiken suikers aanwezig in tarwe en maïs (zetmeel) en suikerbieten (sucrose). Recent onderzoek naar hernieuwbare brandstoffen is vooral gericht op het gebruik van steeds goedkopere grondstoffen, zoals het lignocellulosemateriaal van planten (hout, stro, etc.). De huidige technologie is echter nog niet in staat vertrekkende van deze materialen een snelle fermentatie met een hoge opbrengst uit te voeren.
  
  De bio-ethanolproductie uitgaande van ‘eerste generatie’ grondstoffen zoals granen en suikerbieten steunt op een batchfermentatie. Een productiviteitsverhoging kan bekomen worden door de omschakeling van traditionele batchfermentatiesystemen naar continue systemen. Een goede celretentie in een continu systeem maakt een steady state werking mogelijk met zeer hoge celdensiteiten, waardoor hogere fermentatiesnelheden en een hogere volumetrische productiviteit bekomen worden. Het gebruik van de natuurlijke adhesie-eigenschappen van S. cerevisiae is de goedkoopste manier om celretentie te creëren. Zowel cel-celinteracties onder de vorm van flocculatie als cel-oppervlakteinteracties onder de vorm van pseudohyphale en invasieve groei kunnen hiertoe aangewend worden.
  
  Het ‘Centre for Malting and Brewing Science’ (CMBS) heeft ervaring met het onderzoek naar de controle van het flocculatieproces, hetzij via ‘natuurlijke’ beïnvloeding (bv. het aanpassen van de fermentatie-omstandigheden en de natuurlijke selectie van gisten), hetzij via genetisch modificatie en de gecontroleerde expressie van de flocculatiegenen (de FLO-genfamilie). In dit onderzoek zal het adhesiegedrag van gisten afgestemd worden op de nieuwste bioreactoren. De verworven kennis zal aangewend kunnen worden zowel bij de fermentatie van ‘eerste generatie’ grondstoffen als bij de veelbelovende ‘tweede generatie’ grondstoffen: de lignocellulosematerialen. De productiviteitsverhogingen die hiermee gepaard gaan, zullen een economisch voordeel betekenen in verschillende op fermentatie gebaseerde biotechnologische processen, zoals de productie van bio-ethanol.