Projektet skal udvikle og demonstrere en højeffektiv produktionsproces for 2. generations bioethanol. Processen kombinerer forbehandling, enzymatisk hydrolyse og brug af modificeret gær i stor skala i Inbicons anlæg i Kalundborg.
Formålet med projektet var at videreudvikle og demonstrere Terranols GMO-gær til fermentering (gæring) af C5-sukre i 2. generations bioethanolproduktion i samar-bejde med DONG/Inbicon. I projektet er gærens performance blevet vellykket demonstreret i større industriel skala integreret med Inbicons samlede proces for produktion af 2. generations bioethanol primært med halm som råvare.
Projektbeskrivelse
Ved en optimal kombination af de seneste dansk udviklede teknologier til forbehandling, enzymatisk hydrolyse samt af modificeret gær til fermentering, kan 2. generations bioethanol i dag teoretisk produceres med høj effektivitet fra hvedehalm til en konkurrencedygtig pris. Projektformålet er at udvikle, implementere og demonstrere den kombinerede process i storskala i Inbicons anlæg i Kalundborg. En økonomisk levedygtig 2. generation bioethanol proces, hvor integration af Inbicon's forbehandlingsteknologi med robuste terranol gærstammer, som udover hexose, også fermenterer xylose til ethanol med højt udbytte og effektivitet, vil blive demonstreret. Udviklingen af batch og fed-batch fermenteringsprocesser i biomasse hydrolysat vil blive efterfulgt af yderligere udvikling i en udvidet semikontinuert eller kontinuert proces og bestemmelse af proceskritiske parametre vil herved blive etableret. Desuden vil et procesovervågningssystem samt en procedure til fremstilling af gær inokulum blive realiseret i stor skala. En række specifikke modifikationer af Inbicon-anlægget er nødvendige og vil blive adresseret inden demonstration af den udviklede fermenteringsteknologi kan finde sted. Da anvendelsen af en genetisk modificeret organisme (GMO) er påkrævet for gennemførelsen af dette projekt er et lovgivningsmæssigt arbejde nødvendigt for at opnå tilladelse til produktion med en GMO. Dette arbejde involverer en komplet beskrivelse af den fælles teknologi, der skal anvendes i Inbicon-anlægget. Således vil parametrene for kontinuert drift i industriel målestok blive fastsat og derefter overført til stor skala, hvorved der opnås mindst 50% forøget udbytte af hvedehalm i demonstrationsanlægget i Kalundborg.
Resultater
Det er demonstreret, at gæren kan samfermentere C6- og C5-sukrene på DONG/Inbicon`s demonstrationsanlæg for 2G ethanolteknologi i Kalundborg. Resultaterne i 270m3 skala er i overensstemmelse med resultaterne opnået i 2 liters laboratorieskala. Terranols gær giver et udbytte tæt på teoretisk maksimum og er hurtig og robust i Inbicons proces. Mere end 90% af både C5 og C6 sukkerarterne blev omdannet til ethanol indenfor 48 timer med anvendelse af en lav gærmængde. Ydermere blev en semi-kontinuert fermenteringsprotokol udviklet af Terranol med delvis tømning og genopfyldning demonstreret i Inbicons GMO godkendte pilotanlæg i Skærbæk i 300L skala. Et meget tilfredsstillende ethanol-udbytte på 93% blev opnået.
Næste skridt i teknologiudviklingen og kommercialiseringen vil være anvendelse af gæren i fuld-skala nær-kommercielle anlæg.
