Výroba metanu a proteinů na bázi CO2 pro dekarbonizaci průmyslových procesů

Na jedné straně je programový prostor Horního Rakouska a Jižní Moravy charakterizován vysokými emisemi CO₂ z průmyslových odvětví, jako je výroba oceli, cementu a energie. Na druhé straně existuje zejména v Jižních Čechách silná závislost akvakultury na dovážené rybí moučce a sóje, protože chybí regionálně produkované a ekologicky přijatelné alternativy krmiv. Projekt CARMA se věnuje tomuto dvojímu problému: nejprve má být CO₂ pomocí elektrolýzy přeměněn na metan, který je důležitým energetickým nosičem pro průmyslové procesy, a následně pomocí metanotrofních mikroorganismů na mikrobiální biomasu. Výzkumné aktivity jsou rozděleny do tří pracovních balíčků. V prvním pracovním balíčku je v popředí přeměna emisí CO₂ na metan. Přitom mají být vyvinuty 3D elektrody a optimalizovány elektrolytické články tak, aby bylo možné dosáhnout úplné přeměny CO₂ při nízké energetické náročnosti. Druhý pracovní balíček se zaměřuje na přeměnu metanu na mikrobiální biomasu. Za tímto účelem budou vhodné bakterie kultivovány v živných médiích s optimalizovaným složením živin. Paralelně s tím probíhá vývoj bioreaktoru, aby bylo dosaženo optimálních proudových podmínek, stabilního růstu bakterií a efektivní produkce proteinů. Ve třetím pracovním balíčku bude ověřeno, zda se biomasa získaná ve druhém pracovním balíčku hodí jako nový zdroj bílkovin pro krmiva pro zvířata se zaměřením na akvakulturu. K tomu bude mikrobiální protein posouzen z hlediska svého základního složení a jeho stravitelnost bude testována na rybách. Výsledky projektu CARMA mohou oslovit různé cílové skupiny. Například mají být energeticky náročná průmyslová odvětví, výrobci krmiv, rybářské svazy a klastrové iniciativy, výzkumníci i tvůrci politik a také široká veřejnost informováni o potenciálu mikrobiální biomasy jako nového zdroje bílkovin. Cílem je budovat znalosti, podporovat přijetí a odstraňovat předsudky, aby bylo možné snadněji využívat udržitelná a cirkulární krmná řešení.

V rámci projektu CARMA jsou díky přeshraniční spolupráci vyvíjena dvě řešení. První zahrnuje proces elektrolytické přeměny CO₂ na metan, důležitý energetický nosič. Druhé řešení se zabývá transformací průmyslových emisí CO₂ na vysoce kvalitní mikrobiální protein. Dalšími důležitými prvky jsou projektové workshopy a také dvoudenní závěrečný workshop. Cílem je přenést výsledky výzkumu do praxe, podpořit výměnu mezi jednotlivými aktéry a poskytnout konkrétní impulzy pro další využití projektových výstupů. Výsledky tří pracovních balíčků budou publikovány ve čtyřech open-access publikacích. Kromě toho bude vytvořen technický list se základními informacemi o krmné hodnotě mikrobiálního proteinu a tyto informace budou volně zpřístupněny v databázi, takže k nim budou moci přistupovat například vývojáři krmiv, výzkumní pracovníci a další zájemci a využívat je i v jiných souvislostech.