Microorganismele contribuie la cre¿terea sustenabilitå¡ii

CULTURI VEGETALE

Microorganismele contribuie

La BASF, inova¡ia ¿i sustenabilitatea sunt inevitabil conectate. Cerce tåtorii din întreaga lume lucreazå la solu¡ii inovatoare pentru a folosi surse alternative de materii prime ¿i pentru a dezvolta procese de produc¡ie ¿i produse ecologice. Proiectele actuale de cercetare ¿i exemplele de inova¡ii pentru diferi¡i pa¿i ai lan¡ului valoric au fost prezentate în cadrul conferin¡ei de preså BASF Research. Evenimentul s-a concentrat pe tehnologiile în care microorganismele contribuie la cre¿terea durabilitå¡ii. Aståzi, grupul german are aproximativ 10.000 de angaja¡i care lucreazå în cercetare ¿i dezvoltare în întreaga lume. În 2021, compania a investit aproximativ 2,2 miliarde de euro în dezvoltarea de produse durabile ¿i noi domenii tehnologice. Printre exemple se numårå gene rarea de hidrogen fårå CO2, electrificarea proceselor de produc¡ie, utilizarea de noi surse de materii prime ¿i folosirea instrumen telor digitale. Investi¡iile în cercetare ¿i dezvoltare î¿i aratå rezultatele drept dovadå, produsele pe care BASF le-a introdus pe pia¡å în ultimii cinci ani au generat vânzåri în valoare de peste 11 miliarde de euro. În cadrul industriei chimice, BASF de¡ine o pozi¡ie de lider în ceea ce prive¿te numårul ¿i calitatea breve telor sale. O vorbå plåcutå cercetåtorilor BASF este cå “multe dintre tehnologiile care vor permite o societate neutrå din punct de vedere climatic nu au fost încå inventate”.

Biotehnologia albå devine o parte din ce în ce mai importantå a setului de in strumente BASF.

Microorga nismele, precum bacteriile sau ciupercile, sunt implicate în aceste procese biologice, inclusiv fermentarea ¿i bio-cataliza. Ei folosesc diverse materiale organice pentru a le transforma în produse finale complet diferite - spre exemplu vin, pâine sau brânzå, dar ¿i substan¡e pentru industria chimicå.

Lista de substan¡e chimice ¿i produse pe care BASF le produce prin metodele biotehnologiei albe este extinså: biopolimeri, ingrediente esen ¡iale pentru alimenta¡ia umanå ¿i animalå precum vitamine ¿i enzime, produse de protec¡ie a culturilor, arome ¿i parfumuri, enzime pentru detergen¡i ¿i ingrediente cosmetice.

În cinci din cele ¿ase segmente ale BASF - Produse chimice, Materiale, Solu¡ii industriale, Nutri¡ie ¿i îngrijire ¿i Solu¡ii agricole - compania produce deja peste 3.000 de produse asociate cu biotehnologia sau biodegradabile. În 2021, acestea au contribuit cu peste 3,5 miliarde de euro la vânzåri.

Pentru a dezvolta noi procese ¿i produse, cercetåtorii BASF identificå în primul rând un microorganism adecvat care poate fi cultivat. În pasul urmåtor, genomul este modificat, dacå este necesar, ac¡ionându-se asupra metabolismului în a¿a fel încât bacteria sau ciuperca så producå fie mai mult dintr-o anumitå substan¡å, fie o moleculå complet nouå, cu proprietå¡i noi.

Apoi începe procesul biologic propriu-zis: microorganismele produc mo lecula ¡intå în volumele dorite, în condi¡ii optime. Substan¡ele nutritive ¿i elementele constitutive pot fi materii prime regenerabile, precum zahårul, dar ¿i fluxuri de de¿euri, produse reciclate ¿i molecule sintetizate chimic.

Digitalizarea este esen¡ialå pentru dezvoltarea de noi procese ¿i produse. Nu este vorba doar despre a lucra mai eficient. Fårå biologie computa¡ionalå, în special bioinformaticå, BASF nu ar fi capabilå så facå ceea ce face aståzi.

Dezvoltarea insecticidului Inscalis aratå cum chimia clasicå ¿i biotehnologia se pot completa reciproc.

Primul pas în producerea acestui insecticid este procesul de fermentare. Produsul intermediar este transformat apoi într-un produs de protec¡ie a culturilor, printr-un proces bazat pe chimia clasicå.

În cazul Iscalis, BASF aduce împreunå ce este mai bun din ambele lumi: combinarea fermenta¡iei cu sinteza chimicå selectivå, procesul hibrid care le permite så producå un produs extrem de eficient ¿i durabil, ¿i eficient din punctul de vedere al costurilor.

În viitor, BASF va continua så se bazeze pe o funda¡ie flexibilå ¿i extinså de materii prime ¿i tehnologii.

Alåturi de americanii de la Lanza Tech, BASF lucreazå la procese speciale în care bacteriile folosesc ca materie primå surse gazoase de carbon, cum ar fi monoxidul de carbon ¿i dio xidul de carbon. Carbonul poate pro veni din gazele reziduale de la o¡elårii, rafinårii ¿i fabrici chimice.

CULTURI VEGETALE

la cre[terea sustenabilit\]ii

Cu aceastå tehnologie se poate produce, de exemplu, etanol. Iar vestea bunå este cå sunt prea multe surse de carbon în întreaga lume.

Pentru BASF tehnologiile de gazificare a materialelor reziduale, fermentarea gazelor - împreunå cu hidrogenul durabil ¿i energia regenerabilå pentru sinteza produselor - ¿i procesele eficiente de purificare a rezultatelor produselor pot, în viitor, så aducå o contribu¡ie importantå la îmbu nå tå ¡irea sustenabilitå¡ii lan¡urilor valorice.

ªi bacteriile, ¿i ciupercile joacå un rol important din perspectiva biodegradårii. Biodegradarea înseamnå cå microorganismele metabolizeazå molecule organice complexe în energie, apå, dioxid de carbon ¿i biomaså.

Pentru a utiliza aceastå metodå na turalå ¿i pentru a dezvolta produse complet biodegradabile, este nevoie de o în¡elegere fundamentalå a chimiei ¿i a proceselor biologice.

Prin urmare, BASF ¿i-a extins semnificativ activitå¡ile de cercetare ¿i dezvoltare. Existå protocoale de colaborare cu universitå¡i ¿i institute de cercetare, cu care BASF a realizat experimente ample în laborator ¿i în teren.

Un astfel de exemplu este folia biodegradabilå ecovio. Este un produs certificat biodegradabil în sol ¿i ajutå fermierii så ob¡inå recolte mai mari.

Dupå recoltare, stratul protector poate fi pur ¿i simplu arat, iar microorganismele din sol îl vor descompune.

Cercetåtorii BASF au lucrat cu oameni de ¿tiin¡å de la un reputat institut din Zürich pentru a examina cum ¿i de ce aceastå folie se biodegradeazå în sol - atât în laborator, cât ¿i pe teren. Pentru a face acest lucru, au dezvoltat noi metode de analizå care pot dovedi procesul de transformare biologicå a carbonului din folia protectoare, în dioxid de carbon ¿i biomaså.

O altå utilizare importantå a materialelor biodegradabile este reprezentatå de ingredientele pentru detergen¡ii de rufe, detergen¡ii pentru ma¿ina de spålat vase ¿i cosmetice, care ajung în sta¡iile de epurare a apelor uzate la finalul ciclului de via¡å. ªi în acest caz este esen¡ial så în¡elegem exact modul în care structura materialului influen ¡eazå biodegradarea acestuia.

Cu colec¡ia sa extinså de date despre biodegradare, BASF poate dezvolta modele computerizate care så prezicå într-un stadiu foarte incipient al dezvoltårii produsului proprietå¡ile ¿i gradul de biodegradare a moleculelor ¿i materialelor ¿i, astfel, så permitå adaptarea structurilor acestora în consecin¡å.”

BASF este un pionier ¿i un lider în modelarea digitalå a biodegradårii predictive. Acest lucru este util atunci când coopereazå cu clien¡ii pentru a dezvolta produse personalizate pentru o anumitå aplica¡ie.