PCI2023-143410
Financiado
Materiales estructurales
LA SOCIEDAD Y LA INDUSTRIA MODERNAS SE ALIMENTAN DE MOLECULAS BASADAS EN EL CARBONO. ESTAS SUSTENTAN LA FABRICACION DE MATERIALES CRUCIALES PARA DISTINTOS SECTORES COMO CONSTRUCCION, TRANSPORTE, FARMACEUTICOS, TEXTIL, Y ALIMENTACI...
LA SOCIEDAD Y LA INDUSTRIA MODERNAS SE ALIMENTAN DE MOLECULAS BASADAS EN EL CARBONO. ESTAS SUSTENTAN LA FABRICACION DE MATERIALES CRUCIALES PARA DISTINTOS SECTORES COMO CONSTRUCCION, TRANSPORTE, FARMACEUTICOS, TEXTIL, Y ALIMENTACION, ENTRE OTROS. EN LA ACTUALIDAD, LA MAYORIA DE ESTAS MOLECULAS SE OBTIENEN A PARTIR DE COMBUSTIBLES FOSILES MEDIANTE PROCESOS TERMOQUIMICOS DE GRAN ESCALA, INTENSIVOS EN ENERGIA Y CARBONO. LA DEPENDENCIA EN LOS COMBUSTIBLES FOSILES (ESCASOS, FINITOS Y MUY LOCALIZADOS), JUNTO CON LAS EMISIONES DE GASES DE EFECTO INVERNADERO ASOCIADAS, REPRESENTA UN RETO IMPORTANTE PARA REDUCIR EL CALENTAMIENTO GLOBAL ASI COMO UN CUELLO DE BOTELLA APREMIANTE HACIA ECONOMIAS CIRCULARES SOSTENIBLES. POR LO TANTO, URGE DESARROLLAR ENFOQUES ALTERNATIVOS PARA SINTETIZAR ESTOS PRODUCTOS QUIMICOS DE UNA MANERA MEDIOAMBIENTAL Y ECONOMICAMENTE VIABLE, UTILIZANDO RECURSOS ABUNDANTES Y MATERIALES NO CRITICOS. HELVA (HYBRID ELECTROSYNTHESIS OF VALUE-ADDED CHEMICALS), BUSCA DESARROLLAR PLASTICOS SOSTENIBLES NO PETROQUIMICOS QUE SEAN BIODEGRADABLES. PARA ELLO, PROPONEMOS UTILIZAR CO2 - EL GAS DE EFECTO INVERNADERO MAS ABUNDANTE - Y UN ENFOQUE TANDEM, SEGUN EL CUAL EL CO2 CAPTURADO SE TRANSFORMARIA EN ACETATO MEDIANTE ELECTRORREDUCCION, Y EL ACETATO RESULTANTE SE TRANSFORMARIA EN POLIHIDROALCANOATOS (PHA) - PRECURSORES DE LOS PLASTICOS BIODEGRADABLES - UTILIZANDO BIORREACTORES. HOY EN DIA, EL COSTE DE PRODUCCION DE LOS PHAS LIMITA SU DESPLIEGUE COMO SUSTITUTO DE LOS OMNIPRESENTES PLASTICOS PETROQUIMICOS. HELVA PROPONE DESARROLLAR UNA TECNOLOGIA INTEGRADA QUE PUEDA SER ALIMENTADA POR ELECTRICIDAD RENOVABLE, OFRECIENDO UN CAMINO HACIA PHAS DE MENOR COSTE Y VIABLES DESDE EL PUNTO DE VISTA TECNOECONOMICO. PERSEGUIREMOS ESTOS OBJETIVOS MEDIANTE AVANCES EN LA ELECTROLISIS DE CO2, LA MEJORA MICROBIANA Y SU INTEGRACION. LA ELECTRORREDUCCION SELECTIVA DE CO2 A CORRIENTES RELEVANTES PARA LA INDUSTRIA SE HA LIMITADO A ALGUNAS MOLECULAS C1 Y C2 (MONOXIDO DE CARBONO, FORMIATO, ETILENO), PERO HASTA AHORA NO HA SIDO CAPAZ DE PRODUCIR MOLECULAS MAS COMPLEJAS COMO POLIMEROS, POLIESTERES, ACIDOS GRASOS Y AZUCARES; DE AHI EL ENFOQUE EN TANDEM QUE PROPONEMOS. LA ELECTROSINTESIS DEL ACETATO (NUESTRA MATERIA PRIMA INTERMEDIA PROPUESTA), SIGUE ESTANDO LIMITADA EN TERMINOS DE SELECTIVIDAD Y DENSIDAD DE CORRIENTE. EN PARTICULAR, LA SELECTIVIDAD DENTRO DE LOS PRODUCTOS LIQUIDOS ES IMPORTANTE CUANDO SE UTILIZA DIRECTAMENTE COMO MATERIA PRIMA PARA LA POSTERIOR MEJORA MICROBIANA, YA QUE LA PRESENCIA DE SUBPRODUCTOS COMO EL FORMIATO, EL METANOL Y EL ETANOL PODRIA PERJUDICAR A LOS SISTEMAS MICROBIANOS DE MEJORA BIOLOGICA. PARA ELLO: (1) DESARROLLAREMOS CATALIZADORES NOVEDOSOS QUE LOGREN UNA SELECTIVIDAD Y PRODUCTIVIDAD SUFICIENTES HACIA EL ACETATO. PARALELAMENTE, HELVA TRABAJARA PARA DESARROLLAR MICROBIOS MODIFICADOS GENETICAMENTE QUE TRANSFORMEN EL ACETATO EN PHAS; (2) DISEÑAREMOS REACTORES BASADOS EN MICROBIOS QUE TRANSFORMEN EL ACETATO EN PHAS A TASAS Y PUREZAS QUE ABRAN EL CAMINO A LA VIABILIDAD TECNOECONOMICAM, EXPLORANDO LOS MECANISMOS Y CONDICIONES DE REACCION UTILIZANDO ESCHERICHIA COLI PARA MAXIMIZAR LA PRODUCCION DE PHA.EL PROYECTO SE INICIA CON UN TRL 2 Y SE PREVE QUE FINALICE CON UN TRL 4. EN GENERAL, HELVA PRETENDE HACER AVANZAR LA CIENCIA Y LA TECNOLOGIA DE LA UTILIZACION ELECTROQUIMICA Y BIOLOGICA DEL CO2 HACIA OBJETIVOS APLICADOS BIEN DEFINIDOS QUE ACERCARIAN LA TECNOLOGIA A LA VIABILIDAD TECNOECONOMICA. UTILIZACION DE CO2\PLASTICOS SOSTENIBLES\BIO-AUMENTADO
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Línea de financiación: concedida
El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2023-01-01
Presupuesto
El presupuesto total del proyecto asciende a
212K€
Líder del proyecto
FUNDACIO INSTITUT DE CIENCIES FOTONIQUES
Otra investigación y desarrollo experimental en ciencias naturales y técnicas asociacion
Perfil tecnológico
TRL
4-5
50K
Perfil tecnológico
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