Covestro hat Bio4PURConti (Bio-Based Continuous Production for Sustainable Polyurethane Industry) gestartet und übernimmt die Rolle des Projektkoordinators der wegweisenden EU-geförderten Initiative. Ziel des Projekts ist die Entwicklung des weltweit ersten kontinuierlichen Produktionsprozesses für bio-basiertes Anilin. Anilin ist ein wichtiger Rohstoff für die Kunststoff- und Chemieindustrie – insbesondere für MDI (Methylendiphenyldiisocyanat), einem zentralen Baustein für Polyurethane.
Die Anilinproduktion auf Basis fossiler Rohstoffe verursacht weltweit jährlich etwa rund 20 Millionen t CO2-Emissionen. Um den CO2-Fußabdruck der Anilinproduktion gezielt zu reduzieren, setzt Covestro im bio-basierten Prozess einen maßgeschneiderten Mikroorganismus ein, der industrielle Zucker aus pflanzlicher Biomasse durch Fermentation in ein Zwischenprodukt umwandelt. In einem zweiten Schritt wird dieses Zwischenprodukt durch chemische Katalyse zu Anilin aus 100 Prozent pflanzenbasiertem Kohlenstoff umgewandelt.
Kontinuierlicher Fermentationsprozess: Ein technologischer Durchbruch
Bio4PURConti zielt darauf ab, dies einen Schritt weiterzuentwickeln: Anstelle der bisher eingesetzten Fed-Batch-Methode, bei der Rohstoffe schrittweise zugegeben und das Produkt stufenweise entnommen wird, setzt das Projekt erstmals auf eine kontinuierliche Fermentationstechnologie. Durch den Einsatz pflanzenbasierter Zucker, beispielsweise aus holzbasierten Rohstoffen, ermöglicht es die Nutzung erneuerbarer Rohstoffe. Das resultierende bio-basierte Anilin ist vollständig Drop-in-kompatibel mit bestehenden Polyurethan-Wertschöpfungsketten und erfüllt die MDI-Spezifikationen, ohne dass Änderungen an nachgelagerten Prozessen erforderlich sind. Damit ist es ein wirksamer Hebel zur Defossilisierung, auch weit über die Chemieindustrie hinaus. Das Projekt skaliert vom Labor bis zur halbindustriellen Demonstration im 1,5-m3-Maßstab bei Bio Base Europe Pilot Plant in Gent und bei Covestro in Leverkusen, wobei Zellrecycling, Echtzeit-Analytik und Downstream-Processing integriert werden. Zu den wichtigsten Zielen zählen höhere Raum-Zeit-Ausbeuten und eine deutliche Verbesserung des produktbezogenen CO2-Fußabdrucks.
„Bio4PURConti ist ein richtungsweisendes Projekt – nicht nur für Covestro oder den Anilinmarkt, sondern für den gesamten Bereich der industriellen Biotechnologie“, sagt Dr. Markus Dugal, Head of Process Technology bei Covestro. „Die Demonstration eines kontinuierlichen Fermentationsprozesses im halbindustriellen Maßstab für einen Massenrohstoff wie Anilin wird neue Maßstäbe setzen für das, was biotechnologische Prozesse in der Chemieindustrie leisten können. Wenn Biologie und Ingenieurwesen im großen Maßstab zusammenwirken, können sie grundlegend verändern, wie wir unverzichtbare Materialien herstellen.“
Ein Konsortium für Europas Führungsrolle in der Biotechnologie
Das Konsortium mit 10 Partnern aus 7 Ländern vereint führende Industrie- und Wissenschaftsorganisationen: Covestro Deutschland AG (Deutschland), Fibenol Imavere OÜ (Estland), Universität Stuttgart (Deutschland), Bio Base Europe Pilot Plant VZW (Belgien), Zentrum für Beratungssysteme in der Technik Dortmund – ZEDO (Deutschland), Norwegische Universität für Naturwissenschaften und Technik – NTNU (Norwegen), Axel'One (Frankreich), VTT Technical Research Centre of Finland Ltd (Finnland), Cluster Industrielle Biotechnologie – CLIB (Deutschland) sowie die Asociación Española de la Innovación en el Marketing y la Inversión Sostenible – AEIMIS (Spanien).
Das Projekt verfügt über ein Gesamtbudget von 8,4 Millionen Euro, davon 7 Millionen Euro EU-Förderung, und läuft über 42 Monate. Gemeinsam strebt das Konsortium an, den produktbezogenen CO2-Fußabdruck von Anilin künftig deutlich zu reduzieren. Als einer der weltweit führenden Anilinproduzenten mit einer Produktionskapazität von über einer Million t pro Jahr ist Covestro bestens aufgestellt, den Wandel zu einer nachhaltigeren Anilinproduktion voranzutreiben.
