Il progetto di ricerca ModiBioPol ha sviluppato un nuovo metodo per la biosintesi continua del biopolimero poli-idrossibutirrato (PHB). L’obiettivo era ridurre la variabilità del processo, consentendo di controllare con precisione proprietà fondamentali del materiale, come la massa molare e la stabilità meccanica. Inoltre, sono state sperimentate tecniche più sostenibili per la purificazione del polimero, evitando l’uso di solventi clorurati.
Il PHB: Un Termoplastico Biodegradabile
Il PHB appartiene alla categoria dei termoplastici di origine biologica e biodegradabili, il cui impiego sta aumentando grazie alla crescente attenzione verso materiali sostenibili. Tuttavia, la produzione industriale di questo polimero presenta diverse complessità, in particolare per quanto riguarda la sua estrazione dal brodo di fermentazione. Per affrontare queste sfide, il centro di ricerca SKZ di Würzburg e il gruppo del professor Stute della Technische Hochschule Nürnberg hanno collaborato a nuove strategie di produzione più efficienti.
Passaggio dalla Produzione Batch a un Processo Continuo
Fino ad ora, il PHB veniva prodotto attraverso un processo discontinuo di tipo fed-batch. La sfida principale è stata convertire questo sistema in un processo continuo, mantenendo al contempo una lunghezza uniforme della catena polimerica. È stato sviluppato un metodo di fermentazione ottimizzato, in grado di controllare la struttura del polimero attraverso la regolazione dei parametri di sintesi e dei tempi di permanenza. Parallelamente, sono state studiate nuove tecniche di estrazione per migliorare la stabilità termica e chimica del materiale.
Risultati e Prospettive Future
“Siamo molto soddisfatti dei risultati ottenuti con ModiBioPol. Siamo riusciti a mantenere la biosintesi continua del PHB per oltre 1.000 ore. Inoltre, le conoscenze acquisite dal punto di vista tecnico, economico e ambientale sono così promettenti che prevediamo di avviare nuovi progetti in futuro”, ha dichiarato il dottor Oliver Tröppner, responsabile dello sviluppo dei materiali presso SKZ.
Ottimizzazione della Purificazione del Polimero
Uno degli aspetti chiave del progetto è stata la messa a punto del cosiddetto downstream processing, che ha migliorato l’efficienza della purificazione del polimero. L’SKZ, in qualità di membro della rete di ricerca Zuse-Gemeinschaft, si impegna a supportare il settore manifatturiero, in particolare le piccole e medie imprese, per rendere le nuove tecnologie applicabili a livello industriale.
