Yokohama ontwikkelt ’s werelds eerste technologie voor produceren van isopreen uit biomassa

Tokyo-The Yokohama Rubber Co., Ltd., kondigde vandaag aan dat het ’s werelds eerste technologie heeft ontwikkeld die in staat is isopreen efficiënt te produceren uit een biomassa. De nieuwe doorbraak is het resultaat van gezamenlijk onderzoek met RIKEN en Zeon Corporation. Isopreen is een grondstof voor de productie van synthetisch rubber (polyisopreenrubber) dat wordt gebruikt in autobanden en andere toepassingen. Industrieel isopreen wordt momenteel geproduceerd als een bijproduct van de pyrolyse van nafta. De ontwikkeling van deze nieuwe technologie voor het synthetiseren van isopreen zal de afhankelijkheid van aardolie verminderen en bijdragen aan de vermindering van koolstofdioxide (CO2), dat als een oorzaak van het broeikaseffect wordt beschouwd.

Yokohama Rubber, RIKEN en Zeon begonnen in 2013 met gezamenlijk onderzoek en ontdekten in 2015 een nieuw isopreen-synthetiserend proces met behulp van een computer-gebaseerde in-silico metabole ontwerptechnologie *. Verdere ontwikkeling van deze nieuwe technologie heeft geleid tot de creatie van cellen met een uitstekend isopreen-synthetiserend vermogen op basis van een nieuwe kunstmatige route en zeer actieve enzymen. De nieuwe technologie is erin geslaagd cellen te maken met het in-vivo vermogen om isopreen te genereren uit een biomassa (suiker) die als uitgangsmateriaal dient. Het in vivo gegenereerde isopreen wordt vervolgens gepolymeriseerd om de synthese van polyisopreenrubber te bereiken. Het onderzoek dat tot deze nieuwe technologie heeft geleid, profiteerde van de celontwerp- en plantwetenschapstechnologieën van het RIKEN Centre for Sustainable Resource Science (CSRS).
* Een technologie voor het ontwerpen van nieuwe kunstmatige metabole reacties op computers

Het is algemeen bekend dat isopreen van nature wordt geproduceerd uit mevalonzuur (een tussenproduct gevormd uit suiker) door een vijftrapsreactie, maar de nieuwe kunstmatige route die is opgebouwd door het gezamenlijke onderzoek, reduceert dat proces tot twee fasen. Bovendien bezitten de zeer actieve enzymen een fenomenaal isopreenproducerend vermogen dat niet door natuurlijke enzymen kan worden bereikt. Het introduceren van dit kunstmatige pad en deze enzymen in dikke darmbacillen geeft de bacteriën een isopreen-genererend vermogen dat het mist in de natuur en maakt een efficiënte kunstmatige synthese van isopreen mogelijk. Yokohama Rubber heeft bevestigd dat deze technologie ook kan worden toegepast op op butadieen gebaseerde synthetische rubber en andere dieenrubbers.

RIKEN is het enige uitgebreide onderzoeksinstituut van Japan voor de natuurwetenschappen. RIKEN CSRS zet zich in voor de realisatie van een duurzame samenleving door middel van haar onderzoek op het gebied van biologische functies, met name haar fundamenteel onderzoek naar het effectieve gebruik van bioprocessen van plantaardige micro-organismen. Zeon, een fabrikant van synthetische rubbers, legt haar onderzoek nadruk op polymerisatiekatalysatortechnologie en verbetering van de prestaties van synthetische rubbers. Yokohama Rubber is een veelomvattende fabrikant van banden- en rubberproducten en is actief betrokken bij onderzoek naar het gebruik van biomassa afkomstig van fabrieken, wat koolstofneutraal is (CO2-emissieniveaus = CO2-absorptieniveaus).