Kilde: DTU Kemiteknik

Mod et biobaseret samfund med Novel Microbes

onsdag 27 sep 17
|
af Frederik Appel Olsen

Kontakt

Lene Lange
Forskningsleder
DTU Kemiteknik
24 43 20 40

Kontakt

Casper Wilkens
Postdoc
DTU Kemiteknik
22 75 97 62

Jobskabelse og miljøindsats: Novel Microbes-projektet viser vejen mod en mere bæredygtig bioproduktion. Nøglen er at finde nye enzymer, der kan forbedre den industrielle produktion.

Lene Lange, professor ved forskningscenteret BioEng på DTU Kemiteknik, er en travl forsker. Med en pamflet om ’Det Biobaserede Samfund’, skabt i samarbejde med Jane Lindedam fra BioValue SPIR, i hånden har hun besøgt politiske beslutningstagere, repræsentanter fra relevante industrisektorer og klasseværelser i hele landet (og internationalt) for at forklare, hvorfor vi bliver nødt til at blive bedre til at bruge vores biologiske resurser, og hvordan vi kan komme til at gøre det. Et vigtigt skridt på vejen til en sund bioøkonomi er blevet taget med forskningsprojektet Novel Microbes, finansieret af Villum Fonden.

På mange måder er vi allerede ved at bevæge os mod det, man kan karakterisere som et ”biobaseret samfund” med mindre spild fra det vi dyrker, høster, producerer og spiser, og i udviklingen af biobaserede alternativer til fossile brandstoffer såsom bioenergi eller bioplastik, for at nævne et par eksempler ud af mange. Men vi kan, og bør, skrue op for tempoet:

”I Novel Microbes-projektet har vi set på prøver fra slam fra spildvandsbehandling og determineret hvilke typer af enzymer, som mikroorganismerne i slammet er i stand til at producere,” siger Lene Lange.

Når vi bruger biologiske resurser i industrien, og i de enkelte husholdninger, opstår biprodukter – strå, græs, husholdningsaffald, slam, valle, træflis og bark og meget mere. Genanvendelsen (og opgraderingen) af dette overskud af biomasse er yderst værdifuld for samfundet pga. de økonomiske og miljømæssige fordele, der lægger i det.

Novel Microbes er et eksempel på, hvordan man kan identificere nye enzymer fra miljøprøver; enzymer som industrien kan bruge til at skabe højværdiprodukter fra industrielle biprodukter, såsom biobrændsel, bioplastik, dyrefoder, ingredienser osv.
Lene Lange peger på den dobbelte målsætning i at se nærmere på mikroorganismerne i den biologiske produktion:

”Ikke alene vil vi gerne forstå, hvad mikroorganismerne i det rige og forskelligartede habitat er, vi vil også gerne forstå, hvad de gør i forbindelse med produktion af enzymer. Og når vi ved, hvad de gør, vil vi bruge den viden til at forbedre industrielle bio-processer – og på samme tid forstå mikroorganismernes rolle i naturen.”

Fra komaver til slam

Postdoc Casper Wilkens er en del af Novel Microbes-projektet op BioEng-centret. I samarbejde med Lene Lange, Peter Kamp Busk og Bo Pilgaard fra BioEng og Wen-Jing Zhang, Kåre L. Nielsen og Per Halkjær Nielsen fra Aalborg Universitet har han udgivet artiklen ‘Diversity of microbial carbohydrate‑active enzymes in Danish anaerobic digesters fed with wastewater treatment sludge’.

Her har forskerne fundet ud af, at anaerobe digesters – oxygen-løse processer i, for eksempel, spildevandsbehandling – er et godt sted at kigge efter nye carbonhydrid-nedbrydende og –modificerende enzymer, som kan potensere industrielle processer og udgøre basis for produktion af nye merværdiprodukter.

”Det interessante for os er at finde nye enzymer og forstå, hvordan de interagerer med deres substrat. I Novel Microbes-projektet har vi fundet ud af, at 30% af enzymerne viste 50% eller lavere identitet med kendte enzymer, hvilket tyder på, at de har andre biokemiske og biofysiske egenskaber, end dem vi allerede kender. Vores hypotese i denne sammenhæng synes at være bekræftet. Og lige nu er vi i gang med færdiggøre vores eksperimenter med nogle af disse nye enzymer,” siger Casper Wilkens.
 

Klima og jobs

Ved at forbedre bioøkonomien vil Danmark bidrage til opfyldelsen af FN’s Sustainable Development Goals og bibeholde positionen blandt de ledende lande indenfor udvikling af mere bæredygtige teknologier til det globale samfund. Men samtidig søges en anden vigtig samfundsopgave også løst: Jobskabelse.

Dette virker kontraintuitivt ved første øjekast: Hvordan kan en mere bæredygtig produktion, der sparer miljøet, også skabe flere, og ikke færre, jobs? Svaret er, at når vi – som ingeniører, biologer, landmænd, industriarbejdere osv. – anvender de nye bioøkonomiske produktionsmetoder, øger vi faktisk selv produktionen, men mindsker miljøbelastningen. Jobbene i bioøkonomien er mange og forskelligartede, og derfor bliver der brug for mange flere forskellige roller i den mere bæredygtige og effektive produktion.

”Det garn jeg strikker med i øjeblikket er lavet af bambus og hamp, og aviser i 2017 er fyldte med reklamer for blødt undertøj lavet af bambusfibre. Dette er eksempler på produkter, der traditionelt set er lavet af bomuld, en land-, vand- og pesticidforbrugende afgrøde. Nu kan vi, med metoderne anvist i Novel Microbes, måske blive i stand til at finde nye enzymer, som kan gøre os i stad til at udvikle produktionsmetoder for fibre, der kan erstatte bomuld, som med garn og undertøj, men også fossilbaserede fibre og materialer. Det kan skabe mere effektive, genanvendelige og bæredygtige biobaserede løsninger. Herved skaber vi samtidig nye jobs i bioøkonomien,” siger Lene Lange.

Nyheder og filtrering

Få besked om fremtidige nyheder, der matcher din filtrering.