Fachgruppe Biobasierte Rohstoffe und Bioraffinerieverfahren
«Biochemikalien, die aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden, gewinnen in allen Bereichen der chemischen Industrie immer schneller an Bedeutung.»
Prof. Dr. Thomas Pielhop
Leiter Fachgruppe Biobasierte Rohstoffe und Bioraffinerieverfahren
Der Grossteil aller weltweit genutzten Chemikalien wird aktuell aus fossilen Rohstoffen und nicht nachhaltig hergestellt. Fossile Rohstoffe sind begrenzt und ihre Nutzung hat direkte Auswirkungen auf CO2- und Umweltkreisläufe.
Unser Ziel ist es, neue Wege für die Herstellung von Biochemikalien aus nachwachsenden Rohstoffen zu eröffnen. Dazu verarbeiten wir insbesondere pflanzenbasierte Rohstoffe wie landwirtschaftliche Biomasse, Holz und maritime Biomasse sowie deren Nebenprodukte. Wir konzipieren komplette Verfahren, in denen die chemischen und biotechnologischen Herstellungsprozesse («upstream») sowie die dazugehörigen Aufreinigungsprozesse («downstream») entwickelt und aufeinander abgestimmt werden. Die industrielle Erfahrung in der Fachgruppe ermöglicht eine zielgerichtete und anwendungsorientierte Forschung und Entwicklung.
Forschung und Kompetenzen
Biomasse
- Zuckerhaltige Prozessnebenströme
- Nicht essbare Biomasse (Lignocellulose)
Biochemikalien
- Präkursoren: Cellulose, Hemicellulose, Lignin, Extraktstoffe
- Plattformchemikalien
- Feinchemikalien: Duft- und Aromastoffe, Kosmetika
- Biopolymere
Prozessentwicklung
- Up-stream: Biomasse Vorbehandlung, chemische Reaktionen, enzymatische Reaktionen, Fermentation
- Down-stream: Destillation, Kristallisation, Zentrifugation, Filtration, Ultrafiltration
- Optimierung und Scale-up
- Kostenabschätzung und Life Cycle Assessment
Publikationen
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Seidel, Christoph-M.; Brethauer, Simone; Studer, Michael H.; Rudolf von Rohr, Philipp; Pielhop, Thomas,
2024.
Overcoming softwood recalcitrance by improved 2‑naphthol addition to steam explosion pretreatment.
ACS Sustainable Chemistry & Engineering.
12(19), S. 7519-7531.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.4c01267
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2023.
Chimia.
77(6), S. 403-416.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.2533/chimia.2023.403
Abschlussarbeiten
- Reactor design for a bio-ethanol to acetic acid production via catalytic oxidation in a trickle-bed reactor (collaboration with Biosimio Chemicals, ETH Zurich Startup)
- Life cycle analysis of the production line of bio-based acetic acid (collaboration with Biosimio Chemicals, ETH Zurich Startup)
- Production of renewable cosmetic, fragrance or flavour ingredients
- Use of plant-derived lignin polymers in renewable plastics or plasticisers
- Pretreatment of lignocellulosic biomass for renewable chemicals production
- Pilot-scale steam explosion petreatment of lignocellulosic biomass for renewable chemicals production (collaboration with Bern University of Applied Sciences)
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