Akadēmiskais centrsRažojoši katalītiskie dzīvie materiāli: 3D biobāzētu fibrilāro membrānu apvienošana ar sintētiskiem mikrobiāliem konsorcijiem ķīmisko vielu ražošanai (2024-2027)
Projekta Nr. ES RTD/2024/27
Finansējuma avots: M-ERA.Net projekta finansējums iegūts no valsts budžeta finansējuma programmas “Dalība Eiropas Savienības pētniecības un tehnoloģijas attīstības programmās” līdzekļiem, Latvijas Zinātnes padome.
Projekta periods: 01.07.2024.-30.06.2027. (36 mēneši)
Projekta izmaksas: 1 526 982 EUR
Project koordinators: Dr.-Ing. Rohan Karande, Leipcigas Universitāte, Vācija; Projekta vadītāja no Latvijas Universitātes: Vadošā pētniece Dr.sc.ing. Elīna Dāce, elina.dace@lu.lv
Projektu īstenojošā LU struktūrvienība: Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas institūts, Aprites pārejas pētniecības grupa
Projekta partneri: Leipcigas Universitāte (Vācija), Helmholtz Vides Pētījumu Centrs (Vācija), Solaga (Vācija), Stambulas Tehniskā Universitāte (Turcija), Kauņas Tehnoloģiju Universitāte (Lietuva), Latvijas Universitāte (Latvija)
Mērķis:
Notvert un izmantot dabas resursus (piemēram, saules enerģiju, dabīgās šķiedras) un atkritumu resursus (piemēram, CO2, lignīnu saturošus substrātus), lai izstrādātu katalītiskus dzīvos materiālus, kuri ir noturīgi, energoefektīvi un mērogojami nepārtrauktai ķīmisko savienojumu ražošanai.
Kopsavilkums:
Dabā tiek radīti un attīstās materiāli ar unikālu potenciālu būt atjaunojamiem, pārstrādājamiem un biodegradējamiem, nodrošinot visefektīvākos dizainus un sistēmas. Šādas dabiski attīstījušās sistēmas iedvesmoja un kalpoja par pamatu LivMat projektam, lai izstrādātu katalītiskus dzīvos materiālus (kat-DzM) un pārvarētu fundamentālas efektivitātes, noturības un mērogojamības problēmas, kas saistītas ar esošā attīstības līmeņa tehnoloģijām.
LivMat projekta mērķis ir apvienot poraina 3D materiāla struktūras, kas izgatavotas no dabīgiem un/vai sintētiskiem materiāliem, ar mikroorganismu konsorciju, lai efektīvi notvertu dabīgus un atkritumu resursus un izstrādātu kat-DzM, kuri nodrošina nepārtrauktu ķīmisko savienojumu sintēzi. Šajā projektā tiks izmantota uz mākslīgo intelektu balstīta slēgtā cikla dizaina platforma integrētai datu analīzei un sistēmu optimizācijai, lai iegūtu prognozes un praktiski izmantojamas zināšanas un radītu augstas veiktspējas kat-DzM. Rezultātā LivMat komanda demonstrēs un mērogos uz kat-DzM balstītus bioreaktorus līdz tehnoloģiju gatavības līmenim 5 (TRL5) nepārtrauktai bioloģisko monomēru, piemēram, adipīnskābes vai ɛ-kaprolaktona ražošanai (vismaz 100 g). Tādējādi LivMat projekts atbalsta pāreju uz aprites ekonomiku un Eiropas Zaļo kursu, izstrādājot materiālu- un energoefektīvu bioreaktoru platformu, kas pārspēj esošo tehnoloģiju attīstības līmeni ķīmisko savienojumu ražošanā. Nākotnē šie kat-DzM bioreaktori varētu tikt izmantoti vides un kosmosa biotehnoloģijas sektoros.
Kopējais kat-DzM radīšanas process un šo materiālu pielietojums bioloģisko monomēru ražošanā, ieskaitot CO2 notveršanu, tiks pakļauts aprites cikla analīzei (LCA), atbildīgas pētniecības un inovācijas kontekstā. Tas ļaus novērtēt šī procesa ietekmi uz vidi un noteikt socio-ekoloģiskos ieguvumus, kas atbalsta vairākus globālus sociālos izaicinājumus (ANO Ilgtspējības attīstības mērķus nr. 2, 9, 12 un 13).
Projekta jaunumi un aktuālā informācija skatāma projekta mājas lapā https://home.uni-leipzig.de/livmat/en/about-livemat/