Projektet pågick mellan december 2022 och juni 2023.
För att möta världens behov behövs det mer hållbara biobaserade kemikalier som alternativ till de fossila. Utvecklingen av nya biobaserade material kan skapa snabbare övergångar till våra gemensamma mål. Dessa nya material kan stötta utbyggnaden av hållbara innovationer som till exempel kolavskiljning och i förlängningen skapa nya metoder för en framväxande cirkulär ekonomi.
PureVFA strävade efter att utveckla och demonstrera en strategi som kommer att förvandla organiskt avfall till funktionella kemiska produkter. Projektet innefattade en jäsningsprocess för att producera en specifik flyktig fettsyra (VFA) som en ny biobaserad plattform med separations- och reningssteg för att erhålla rena kemikalier som är klara för marknaden. Målkemikalien som skulle produceras från plattformens VFA var ammoniumacetat.
Deltagare
KTH och RagnSells.
Budget & tidplan
Projektet hade en total budget på 849 000 SEK.
Därför var detta viktigt
Trots den lovande utvecklingen inom mikrobiell bioteknik finns det fortfarande två huvudutmaningar: 1) att få rena produkter 2) att öka produktionseffektiviteten. PureVFA skulle gå längre än så, genom att införliva separationstekniker i blandade mikrobiella fermenteringssystem. På så sätt hoppades man erhålla en ren produkt och demonstrera systemet på verkligt organiskt avfall.
PureVFA-strategin var inte begränsad till de föreslagna produkterna, det var snarare en lovande plattform med potential att användas för att utveckla ett brett utbud av efterbearbetningstekniker, anpassade för relevanta behov och förutsättningar hos olika intressenter i ett hållbart samhälle.
Förväntade resultat
Detta projekt försökte producera och rena flyktiga fettsyror (VFA) (som är en byggstenskemikalie för andra bioprocesser) från avfall. Fokus låg på produktion av ammoniumacetat som målkemikalie från VFAs plattform, som skulle testas för produktion av kalciumkarbonat från deponerad aska och fångad CO2.
Projektets specifika syften var (1) att producera och separera en avfallshärledd VFA-blandning i rena VFA-flöden, (2) att producera och testa ammoniumacetatet från separerad högren ättiksyra. På så sätt hoppades detta projekt åstadkomma en ny biobaserad produkt för marknaden, som kan hjälpa till i omställningen till ett hållbart samhälle.
Konkreta resultat
Resultaten visade att nanofiltrationsmembran var effektiva för att separera avfallsbaserade VFAs (flyktiga fettsyror) till en enskild typ av VFA (ättiksyra) med relativt hög renhet (97%). Att återvinna ättiksyra med hög renhet ledde dock till låg koncentration. Trots det kunde ett omvänd osmosmembran användas för att koncentrera (3x) det utspädda nanofiltrationspermeatet. Dessutom visade det sig genom användning av syntetisk ättiksyra att VFAs som återhämtades från lågvärdigt avfall kan användas för att producera högvärdigt ammoniumacetat. Två masterstudenter genomförde sina masterprojekt under PureVFA. Ett manuskript håller på att förberedas utifrån resultaten från VFA-separeringsdelen för publicering. Dessutom utforskas delen om produktionen av ammoniumacetat från den rena VFA:n vidare för en möjlig patentansökan.
Extern synlighet
Resultaten från projektet presenterades vid den 6:e IWA International Conference on eco-Technologies for Wastewater Treatment den 26-29 juni 2023 med titeln “From Waste to Platform Chemicals” och vid den 18:e IWA World Conference on Anaerobic Digestion som hölls den 2-6 juni 2024 med titeln “Recovery of High-purity Platform Chemicals from Source Separated Waste”. Dessutom har ett manuskript baserat på resultaten förberetts och skickats in för vetenskaplig granskning i Chemical Engineering Journal och är för närvarande under granskning.
Nästa steg
Trots att hypotesprövning steg 1 framgångsrikt slutfördes, kunde projektet inte fortsätta till hypotes steg 2 på grund av samfinansieringsproblem.