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Intelligente und nachhaltige Transportsysteme für die Agrarbiotechnologie

Projektleitung
Nyanhongo Gibson Stephen, BOKU Projektleiter/in
Laufzeit:
01.10.2018-30.11.2021
Programm:
NÖ Science Calls - Dissertationen
Art der Forschung
Angewandte Forschung
Mitarbeiter*innen
Weiß Renate, Projektmitarbeiter/in
Beteiligte BOKU-Organisationseinheiten
Institut für Umweltbiotechnologie
Gefördert durch
NÖ Forschungs- und Bildungsges.m.b.H. (NFB), Neue Herrengasse 10, 3. Stock, 3100 St. Pölten, Österreich
Abstract
Es ist dringend notwendig, neuartige und nachhaltige Systeme zu entwickeln, die eine kontrollierte Ausbringung von Agrochemikalien über längeren Zeitraum ermöglichen, sowie an Systemen, die die Versorgung der Pflanzen mit Wasser gewährleisten, um die Auswirkungen von Dürreperioden zu reduzieren.
Angesichts der raschen Erschöpfung der Grundwasserreserven, der Unsicherheit in Bezug auf Regenfälle und der wachsenden Nachfrage nach Nahrungsmitteln aufgrund des starken Bevölkerungswachstums kommt der effizienten Nutzung des für Kulturpflanzen verfügbaren Wassers eine immer größere Bedeutung zu. Hydrogele zeichnen sich dadurch aus, dass sie im Vergleich zu ihrem Gewicht außergewöhnlich große Mengen an Wasser aufnehmen und speichern können. Dies ist von größter Bedeutung, da Dürren und erratische Niederschlagsmuster die Ernteerträge selbst in jenen Regionen stark beeinträchtigen, in denen üblicherweise normale Niederschlagsmengen erwartet werden. Da außerdem bis zu 50% der Stickstoffdünger verloren gehen und mehr als 95% der Pestizide und Herbizide in die Umwelt freigesetzt werden, müssen Technologien entwickelt werden, die die Kontamination der Umwelt durch Agrochemikalien verhindern. Derzeit basieren die agrochemischen Versorgungs- und Wasserspeichersysteme auf nicht biologisch abbaubaren, fossilen Ressourcen, deren Persistenz bereits ernsthafte Probleme verursacht. Lignin, das in Bäumen (40%), in landwirtschaftlichen Nebenprodukten oder in weiterer Folge in Bioethanolanlagen vorhanden ist, wird derzeit nicht ausreichend erforscht und hauptsächlich zum Zweck der Energieerzeugung verbrannt.
Die Studie untersucht die Möglichkeit, unter Verwendung von Biokatalysatoren Lignin-basierte, biologisch abbaubare kontrollierte Freisetzungssysteme für Wasser und Agrochemikalien herzustellen.

Schlagworte
Umweltbiotechnologie; Biokatalyse; Nachhaltige Technologien;
Biokatalysatoren; Hydrogele; Lignin;
Publikationen

Weiß, R; Gritsch, S; Brader, G; Nikolic, B; Spiller, M; Santolin, J; Weber, H; Schwaiger, N; Pluchon, S; Dietel, K; Gübitz, G; Nyanhongo, G (2021): Design of biobased and bioactive fertilizer coatings.
[Designer Biology 2021, Online, 08.09.2021 - 10.09.2021]

In: The European Federation of Biotechnology (Hrsg), Designer Biology: From proteins and cells to scaffolds & materials in Europe FullText

Vorträge

Weiss, R; Gritsch, S; Guebitz, G; Nyanhongo, G (2020): New Technologies to Sustain the Planet: Lignin as a Chance.

Österreichische Gesellschaft für Molekulare Biowissenschaften und Biotechnologie: Life Science Tuesday, DEC 2, 2020, Virtual Confernece, Austria

Weiss, R; Nyanhongo, G; Guebitz, G (2019): New Opportunities to Valorize Pulp and Paper Mill Side Streams.

Seminar, Dez 17, 2019, University of Milano

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