Section: Residual Resources Engineering. Topic: "Optimization of bioethanol production from carbohydrate rich wastes by extreme thermophilic microorganisms"
Invitation to PhD Defence at DTU Environment
When:
Friday 17th May 2013, at 1 p.m.
Who:
PhD student:
Ana Faria Tomás will present her PhD Thesis: ”Optimization of bioethanol production from carbohydrate rich wastes by extreme thermophilic microorganisms”
Principal supervisor:
Professor Irini Angelidaki
Co-supervisor:
Senior Researcher Dimitar Karakashev
Examiners:
Senior Researcher Arnaud Dechesne, DTU Environment
Professor Willy Verstraete, University of Gent, Belgium
Associate Professor Birgir Nordahl, University of Southern Denmark
Chairman:
Senior Researcher Hans-Christian H. Lützhøft
Where:
The Technical University of Denmark
DTU Environment
Building 113, room 011
www.env.dtu.dk
Danish resume:
Restbiomasse fra industri og kommunalt affald eller restmaterialer fra land- og skovbrug bliver brugt til produktion af andengenerations-bioethanol. Gæren Saccharomyces cerevisiae, der i dag industrielt bruges til fremstilling af førstegenerations-bioethanol, er ikke i stand til at omdanne alle de kulhydrater, der findes i de nævnte komplekse biomasser, til ethanol. Overgangen fra produktionen af andengenerations-bioethanol i pilotanlæg til industriskala er besværliggjort af det forhold, at lignocellulosebiomassen ikke er nedbrydelig og af manglen på mikroorganismer, der er i stand til at omdanne dette råmateriale til bioethanol med et højt udbytte og stor effektivitet og produktivitet.
I nærværende projektet blev en ekstrem thermofil ethanolproducerende bakteriestamme isoleret fra husholdningsaffald. Bakterien blev identificeret som en ny stamme indenfor slægten Thermoanaerobacter og blev således navngivet Thermoanaerobacter pentosaceus.
T. pentosaceus kunne producere ethanol med et højt udbytte fra en bred vifte af substrater uden tilsætning af næringsstoffer som gærekstrakt og vitaminer til vækstmediet. Desuden, var bakteriekulturen i stand til at nedbryde lave mængder af to velkendte proceshæmmere, der er til stede i lignocellulosehydrolysater, 5‑hydroxymethylfurfural (HMF) og 2-furfural. T. pentosaceus kunne vokse og producere ethanol direkte fra væskefraktionen af forbehandlet rapsstrå, uden nogle former for fortynding eller behov for tilsætningsstoffer.
T. pentosaceus er vildtype-termofil ethanolproducerende bakterie med det højeste ethanoludbytte fra pentose rapporteret hidtil. I dette projekt var bakteriekulturen i stand til at producere ethanol i innovative opsætninger, såsom immobiliseret i rapsstrå, eller i kombination med S. cerevisiae i en to-trins proces.
De opnåede resultater bekræfter, at den ekstremt termofil T. pentosaceus er en lovende kandidat til bioethanolproduktion ud fra lignocellulosebiomasse, og at forbedringer og optimering af eksisterende processer er mulig ved brug af forskellige fremgangsmåder. Yderligere viden om denne stammes metabolisme, og ligeså procesforbedringer gennem genmodifikation, kan bringe andengenerations-bioethanolproduktion et skridt tættere på industriel anvendelse.
A copy of the PhD thesis is available for reading at the department