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Gewählte Diplomarbeit / Masterarbeit:

Johanna Miklautsch (2021): Bio-butanol production via electro fermentation techniques.
Diplomarbeit / Masterarbeit - Institut für Umweltbiotechnologie, BOKU-Universität für Bodenkultur, pp 114. UB BOKU obvsg

Abstract:

Im Rahmen der Arbeit wurde eine Versuchsanordnung entwickelt, mit der Elektrofermentation von ABE Produkten im Kleinmaßstab untersucht werden kann. Der Mikroorganismus, mit welchem am meisten gearbeitet wurde, war Clostridium acebutyliucum in einer Reinkultur. Versuchsaufbau und -durchführung wurden laufend optimiert, um möglichst reproduzierbare Resultate zu erzielen. Der Fokus lag auf Vereinheitlichung des Bioprozesses und auf gleichförmige Bedingungen bei Probenbehandlung. Anfangs wurden mit C. acebutylicum vielversprechende Ergebnisse produziert. In den Kontrollversuchen wurden ohne Stromeinwirkung 30 – 50 % niedrigere Butanol Ausbeuten verglichen mit dem BES System erzielt. Allerdings konnten in den nachfolgenden Versuchen diese Resultate nicht oder nur zum Teil reproduziert werden. Vermutliche Ursache ist, dass dieser Organismus relativ empfindlich auf das BES System reagierte. Dieser überlagernde Einfluss lässt eine klare und eindeutige Interpretation der Ergebnisse hinsichtlich genauen Einflusses des Stroms auf die Butanolproduktion durch C. acebutylicum leider nicht zu. Nichtsdestotrotz konnte in diesen Experimenten, die generelle Versuchsanordnung optimiert werden. Weitere Versuche wurden mit Megasphaera sueciensis durchgeführt. Aus Veröffentlichungen war bekannt, dass dieser Mikroorganismus im Bereich der Elektrofermentation zur C-Kettenverlängerung, allerdings in einer Co-Kultur mit C. autoethanogenum eingesetzt wurde. In dieser Arbeit wurde seine Elektroaktivität in Reinkultur untersucht. Dieser zweite Organismus erwies sich als im Handling als unkomplizierter und zeigte im BES System die erwünsche Verschiebung der Metabolien sowie eine Kettenverlängerung in Richtung Butyrate zum Teil auch zu Butanol. Die Ergebnisse dieses letzten Teils der Arbeit zeigen, dass M. sueciensis ein gut geeigneter Organismus für dieses System ist und ihm sollten in zukünftigen ABE Elektrofermentation vermehrt Beachtung geschenkt werden.

Beurteilende*r: Fuchs Werner

1.Mitwirkender: Horvath Josef