På grund av denna höga efterfrågan är en av vår tids mer angelägna frågor att säkerställa en kontinuerlig och hållbar tillgång på proteiner för både människor och djur. Alternativa proteinförsörjningskedjor bör utvecklas i enlighet med de vetenskapliga principerna för cirkulär ekonomi och livscykelbedömning.

Projektet NextGenProteins fokuserar på uppskalning och optimering av alternativ proteinproduktion. Under projektet bedöms lämpligheten av tre olika typer av alternativa proteiner (mikroalger, insekter och svampar (SCP)) som högkvalitativa proteiningredienser i foder och livsmedel. Man utforskar hur man kan inkludera dessa i specifika, riktade foder- och livsmedelstillämpningar och hur de kan optimeras för att möta kundernas behov och säkerställa konsumenternas acceptans. 

Projektet kommer att bidra till att stärka livsmedelsförsörjningen, hållbarheten och självförsörjningen av EU:s proteinproduktion genom att visa lämpligheten och den ekonomiska livskraften för nästa generations proteiner som en del av värdekedjorna för livsmedel och foder.

RISE roll i projektet 

På RISE Processum fokuserar man på uppskalning och optimering av svampproteinproduktion (kallad SCP: single cell protein) från underutnyttjade skogsbiomassarester samt på nedströmsprocesserna för att möta industriella och regulatoriska krav för fodertillämpningar. RISE Processum är även arbetspaketledare för produktionsprocesserna och utvärdering och optimering av funktionella och näringsmässiga egenskaper i projektet.

Den industriella omställningen har stött på hinder och utmaningar i att kunna säkra tillräckligt med förnyelsebar energi, oberoende av energikälla eller energibärare (t.ex. el, biogas, vätgas). Effektbristen och -problematiken i södra Sverige har fått exemplifiera några av de stora utmaningar som Sveriges energisystem står inför, både regionalt och nationellt. Effektbristen har bland annat medfört regionala problem så som stoppad utbyggnation av existerande industrier och nyetablering av andra.

Bioflex syfte var att öka flexibiliteten, redundansen och robustheten i energisystemet genom att integrera biologiskt producerade energibärare (biovätgas och biogas) med elektrolytisk vätgas. Projektet undersökte möjliga synergieffekter mellan energibärarnas olika produktionsvägar, kombinerad anaerob rening (rötning) och biovätgasproduktion samt elektrolytisk vätgas, och mellan energibärarna i sig.

Kombinationen av energibärare och produktionsvägar förväntandes generera tre huvudsakliga effekter: effektivare resursutnyttjande, ökad andel biobaserad energi och ökad flexibilitet i lokala energisystem. Ökad resurseffektivitet uppnås då bioprocesserna tar vara på restströmmar ex. industriellt avloppsvatten för produktion av biogas och biovätgas, men även då resurser delas mellan bioprocessen och elektrolysen.

Projektet genomförde labb- och pilotstudie av en tvåstegs-bioprocess, för kombinerad produktion av biogas och biovätgas, undersökte synergieffekter och flexibilitet i samspelet mellan bioprocesserna och elektrolytisk vätgas, teknoekonomisk analys av systemet och en analys av implementeringsscenarion. Projektmålen var att demonstrera tvåstegs-bioprocessen kontinuerligt, minska uppehållstiden i biogasproduktionen och att skapa en implementeringsplan och rekommendationer till aktörer för fortsatt utveckling av konceptet.

One of the keys to a successful implementation of the European circular economy is the growing dependence on biomass products. A wider use of such products can solve several problems associated with the disposal of solid waste, as they could be reused at the end of their life cycle, ensuring full circularity. BIOMAC will fill an existing gap regarding nanostructured bio-based materials (NBM). NBM can be the solution to several of the challenges that society faces in achieving a circular economy. In the current situation, there are major shortcomings in terms of investments, financing, upscaling and further development for NBM, which makes the material difficult to obtain commercially available.

BIOMAC will provide services to stakeholders and work to accelerate the entry of NBM into the market. To achieve this, BIOMAC OITB will develop tailor-made solutions for producing and integrating nanomaterials throughout the bio-based value chain. BIOMAC will at the same time offer services that cover assessment of regulation and safety, sustainability and circularity. The project establishes a concrete community of open collaboration for stakeholders and customers that enables innovation and minimizes investment risks.

In the project, RISE Processum will use fiber rejects, a residual stream from the forest industry, as a raw material for the production of bacterial nanocellulose (BNC). Fermentable sugar is extracted from the fiber repellent and used by the bacteria to produce BNC. The nanocellulose will then be used by other project partners in application tests for improved properties in packaging materials and smart textiles. In parallel, RISE Processum is collaborating with the project partners to expand the use of fermentable sugars from fiber sludge for the production of more nanomaterials useful in various applications.

Goals

The ultimate goal of BIOMAC is to help address barriers that prevent the development of concept development in the field of nano-activated bio-based materials and products, providing a unique opportunity to test ideas in a well-structured open environment and to industrialize a new generation of nano-activated bio-based materials. The ambition of the project is to strengthen and maintain innovation in the field of European bioeconomic industries, by reducing the time to market for new nanotechnologies, and thus reducing costs and risks.

To be able to merchandise manure or digestate, the material must be sanitized to ensure infection control. Swedish biogas facilities today have the choice between using one of two standard methods (at least 1 h at 70 °C, or 10 h at 52 °C) or going through a costly validation process if using alternative parameters. The main aim of this project has been to increase the profitability in the handling of biofertilizers by developing additional approved national standard methods for hygienization and thereby simplify the validation process. To achieve this, we have conducted interviews with stakeholders to find out which hygienisation parameters are most interesting for them. We have also compared the situation in other European countries and quantitatively and qualitatively reviewed scientific studies considering hygiene and inactivation data of microorganisms. However, the largest part of the project was laboratory studies where we generated novel inactivation data for the heat-tolerant bacterium Salmonella Senftenberg W775 at different temperatures and time intervals. The requirement for an approved hygienisation is a 5-log reduction of the bacteria. The choice of input parameters in the lab studies was based on literature as well as on the interviews where often preference for hygienization at lower temperature was expressed to save energy and to avoid the need to adapt the equipment to higher temperatures.

Another request that emerged from the interviews was that, in connection with emptying vessels, they want to avoid leaving bottom sediment for destruction, which is a costly procedure. Therefore, we have investigated the inactivation data of the roundworm Ascaris suum using limestome combined with heat treatment.

Based on our results, we propose the establishment of the following methods as new Swedish national methods for hygienisation:

1. Heat treatment of substrate for 3.5 hours at 60 °C
2. Heat treatment of substrate for 1 hour at 65 °C
3. Heat treatment of pure, source-separated food waste for 1 hour at 52 °C
4. Addition of at least 5 mass-% of lime (CaO) to bottom sediment, and ensuring a temperature of at least 65 °C for at least 15 minutes.

Our assessment and recommendation are that the Swedish regulating authority can use the data regarding proposed treatment methods to approve new or existing biogas plants without the need to carry out a complete validation process including in-situ killing trials.