Fermentative Butanolproduktion aus lignocellulosehaltiger Biomasse mit integrierter Produktabtrennung

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Beschreibung

Angesichts endlicher fossiler Ressourcen werden nachwachsende Rohstoffe als Alternative für die stoffliche und energetische Nutzung in Betracht gezogen. Butanol kann als Biokraftstoff wie auch als Plattformchemikalie eingesetzt werden. Ein vielversprechender Ansatz, um die biotechnologische Aceton-Butanol-Ethanol-(ABE)-Fermentation ökonomisch betreiben zu können, beinhaltet die Verwendung von lignocellulosehaltigen Rohstoffen als Fermentationssubstrat. Aufgrund von Lösemitteltoxizität sowie niedrigen Produkttitern ist die Effizienz der fermentativen Produktion zusätzlich an ein wirksames Downstream-Processing gebunden.

In der vorliegenden Arbeit werden aus lignocelluosehaltigen Rohstoffproben hergestellte Hydrolysatmedien auf deren Eignung als Substrate während der Fermentation mit Clostridium acetobutylicum untersucht. Zusätzlich werden zwei Verfahren zur Abtrennung von Butanol aus Fermentationen eingesetzt, wobei ein Extraktionsmittel jeweils auf einen porösen Träger in Form eines Partikels oder einer Membran imprägniert wird. Die ökonomische Bewertung des Gesamtprozesses erfolgt abschließend anhand einer Stoffstromsimulation.