Oscyme - Intensivierte enzymatische Hydrolyse von Ligno-Zellulose Material durch neuartiges Reaktordesign

Die Nutzung von lignocellulosehaltigem Abfall  aus Landwirtschafts-, Forst-, Lebensmittelabfall, etc. als Rohmaterial ist ein wichtiger Schritt, um der bevorstehenden Ressourcenerschöpfung entgegenzuwirken. Die Umwandlung von lignocellulosehaltigem Abfall in Kraftstoff und/oder Chemikalien hat wichtige technologische, kommerzielle und soziale Auswirkungen. Bei der Entwicklung einer auf Lignocellulose basierten ökonomischen Wertschöpfungskette treten allerdings einige technische Herausforderungen, wie etwa die effektive Extraktion von löslichem Zucker in den Polysacchariden Cellulose und Hemicellulose, auf. Geringere Einsatzmengen des Enzyms Cellulase und kürzere Hydrolysedauer würden zu signifikanten Kosteneinsparungen führen. Die prozess-technologische Entwicklung des Hydrolyseschrittes hat bisher jedoch nur wenig Aufmerksamkeit an sich gezogen. Die enzymatische Hydrolyse findet für gewöhnlich in diskontinuierlich (batch-)betriebenen Rührkesseln („stirred tank reactor“ – kurz: STR) statt. In Anbetracht der Produktinhibierung durch bei der Hydrolyse gebildete Zucker ist der STR allerdings kein idealer Reaktor um diese Umwandlungsreaktionen durchzuführen.

Auf Grund der bestehenden Nachteile von Batchreaktoren, wird im Projekt Oscyme ein neues Reaktorkonzept für die Hydrolyse von Lignocellulose erstellt. Das Ziel von Oscyme ist die Entwicklung eines kontinuierlichen, enzymatischen Hydrolyseprozesses durch die erstmalige Anwendung eines neuartigen Reaktors mit dem wesentlichen positiven Effekt der Erhöhung der Umsetzungsraten und der Reduktion der benötigten Enzymmengen. Das neu entwickelte Design soll die Basis für ein Hydrolysereaktor-Konzept für die Anwendung in der biobasierten- und chemischen Industrie, Biodiesel-Produktion oder Papierindustrie bilden, um Energie, Ressourcen und Zeit zu sparen.