BioICEP

Projektleiter: Prof. Dr. Wolfgang Maus-Friedrichs / Dr. Georgia Sourkouni

Förderzeitraum: 01/2020 – 12/2023
Förderstelle: EU (Horizon 2020)
Förderkennzeichen: 870292

Laboratories: CZM

Bio-Innovation einer Kreislaufwirtschaft für Kunststoffe

Das Bio-Innovation-Konsortium für eine Kreislaufwirtschaft für Kunststoffe (BioICEP) ist eine
europaweit zusammenarbeitende chinesische Organisation, die gegründet wurde, um die
Belastung der Umwelt durch Kunststoffabfälle zu verringern. Die Länder wurden ausgewählt,
um verschiedene Umgebungen mit gemischter Kunststoffverschmutzung zu repräsentieren,
wobei bestimmte Partner ausgewählt wurden, die über das Fachwissen und die
Einrichtungen verfügen, um die erforderlichen technischen Innovationen durchzuführen.
Drei innovative Booster-Technologien bilden den Kern dieser Lösung, die den Abbau von
Kunststoffen akzentuieren, beschleunigen und auf ein Niveau steigern, das weit über dem
derzeit erreichbaren Wert liegt. Unser Ansatz ist ein dreifach wirkendes
Depolymerisationssystem, bei dem Kunststoffabfälle in drei aufeinanderfolgenden Prozessen
zersetzt werden: 1) mechanisch-biochemische Desintegrationsprozesse, um das
Molekulargewicht des Polymers (MW) zu verringern, damit es biologisch abgebaut werden
kann; 2) biokatalytische Verdauung mit Enzymen, die durch eine Reihe innovativer
Techniken verbessert wurden, darunter beschleunigtes Screening durch neuartigen
Fluoreszenzsensor und gerichtete Evolution; und 3) mikrobielle Konsortien, die aus den
besten mikrobiellen Einzelstämmen ihrer Klasse entwickelt wurden, was zusammen zu
einem hocheffizienten Abbau gemischter Kunststoffabfallströme führt. Die Ergebnisse dieses
Abbauprozesses werden als Bausteine ​​für neue Polymere oder andere Bioprodukte
verwendet, um eine neue Kreislaufwirtschaft auf der Basis von Kunststoffabfällen zu
ermöglichen. Die BioICEP-Technologie kann zu erheblichen finanziellen Einsparungen bei den
Gesamtkosten für soziale und umweltbedingte Umweltverschmutzung führen.
Die Aufgabe der TU Clausthal liegt darin die Kunststoffoberflächen für die Mikroorganismen
zu aktivieren und die dazu benötigten Prozesse zu entwickeln. Die Materialien werden
eingehend vor und nach der Behandlung bzgl. Ihre Obeflächeneigenschaften charakterisiert.
Die Aktivierung der Oberfläche erfolgt mittels sonochemischer und mechanochemischer
Verfahren.

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Project manager: Prof. Dr. Wolfgang Maus-Friedrichs / Dr. Georgia Sourkouni

Funding period: 01/2020 – 12/2023
Funding agency: EU (Horizon 2020)
Funding reference number: 870292

Laboratories: CZM

The Bio Innovation of a Circular Economy for Plastics (BioICEP) consortium is a pan
European-Chinese collaborative formed to reduce the burden of plastic waste in the
environment. The countries have been selected to represent different mixed plastic
pollution environments, with specific partners selected which have the expertise and
facilities to carry out the necessary technical innovations. Three innovative booster
technologies are at the core of this solution accentuating, expediting, and augmenting
plastics degradation to levels far in excess of those current achievable. Our approach is a
triple-action depolymerisation system where plastic waste will be broken down in three
consecutive processes: 1) mechano-biochemical disintegration processes, to reduce the
polymer molecular weight (MW) of the base polymer to make it amenable to
biodegradation; 2) biocatalytic digestion, with enzymes enhanced through a range of
innovative techniques including accelerated screening through novel fluorescent sensor and
directed evolution; and 3) microbial consortia developed from best in class single microbial
strains, which combined leads to highly efficient degradation of mixed plastic waste streams.
The outputs from this degradation process will be used as building blocks for new polymers
or other bioproducts to enable a new plastic waste-based circular economy. The BioICEP
technology has the potential to lead to dramatic financial savings on the overall social and
environmental pollution plastic pollution costs.
The task of the TU Clausthal is to activate the plastic surfaces for the microorganisms and to
develop the required processes. The materials are thoroughly characterized before and after
treatment regarding their surface properties.
The activation of the surface takes place by means of sonochemical and mechanochemical
methods.

 

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