Schimmels kunnen chemische voorbehandeling van hout vervangen

Schimmels kunnen de chemische voorbehandeling van hout voor de productie van tweede generatie biobrandstoffen overbodig maken. Diezelfde schimmels zetten ook onverteerbaar rijststro om in smakelijk veevoer. Dat ontdekten onderzoekers van Plant Research International. Het onderzoek van PRI draagt zo bij aan de vervanging van chemische middelen door groene grondstoffen en een duurzamere economie.

Reststromen en houtige planten zijn goed op te waarderen tot tweede generatie biobrandstoffen, fijnchemicaliën of veevoer. De plantaardige reststromen ondergaan  dan eerst een chemische voorbehandeling, waarna de cellulose en hemicellulose worden afgebroken met enzymen. De vrijgekomen suikers worden vervolgens vergist tot bio-ethanol of omgezet in fijn-chemicaliën.

De chemische voorbehandeling is nodig omdat planten lignine bevatten. Lignine is erg moeilijk afbreekbaar en schermt de cellulose en hemicellulose af. Nadeel is dat de chemische voorbehandeling  kostbaar is, omdat de chemicaliën in een volgende stap weer verwijderd moeten worden. Bovendien ontstaan er vaak bijproducten die een volgende stap in het productieproces remmen.

Biologische voorbehandeling

Voorbehandeling kan ook op een biologisch natuurlijke manier. Een speciale groep schimmels, basidiomyceten genoemd, doet in het wild niet anders dan lignine afbreken. Hierbij maken ze cellulose en hemicellulose beter beschikbaar. In een volgende stap zetten ze deze cellulose en hemicellulose met enzymen om in suikers. Deze gebruiken de schimmels voor de groei van mycelium (schimmeldraad) maar vooral ook om snel paddenstoelen te produceren als de omstandigheden daar geschikt voor zijn.

Dat de schimmels echt zijn in te zetten in fabrieksmatige processen constateerden onze onderzoekers samen met onderzoekers van Animal Science Group van Wageningen UR bij rijststro, dat slecht verteerbaar is voor runderen. Uit een pilot met pensflora bleek dat rijststro beter verteerbaar was als dit stro was behandeld met de oesterzwamschimmel. De pensflora is blijkbaar veel beter in staat om de cellulose en hemicellulose af te breken als de oesterzwamschimmel zijn voorwerk heeft gedaan.

De onderzoekers willen nog een stap verder gaan. Ze proberen genen te isoleren die de plantcelwanden afbreken en die inbouwen in productiegewassen voor biobrandstoffen. Het idee is dat deze genen ‘aangaan’ na de oogst waardoor het gewas al direct na de oogst is voorbewerkt nog voor het de fabriek in gaat.

Naar