Bakteerinanoselluloosan teollisen tuotannon haasteita ja ratkaisuja

Abstract

Työn tavoite on kartoittaa bakteerinanoselluloosan (BNC) teollisen mittakaavan tuotannon edellytyksiä, haasteita ja mahdollisia ratkaisuja. Työn alussa taustoitetaan materiaalin alkuperää ja erityisiä ominaisuuksia. Puhtaus, huokoisuus, korkea kiteisyys sekä polymeroitumisaste tekevät BNC materiaaleista muun muassa mekaanisesti kestäviä, helposti muokattavia ja bioyhteensopivia. Monipuoliset ominaisuudet takaavat laajan skaalan erilaisia sovelluksia ja käyttökohteita, joista on kerätty BNC:n ominaisuuksia esiin tuova taulukko.

Optimoitu kasvatusliuos on edellytys tehokkaalle BNC-synteesille, jota on pystytty tehostamaan muutamalla melko edullisellakin lisäkomponentilla. Sopivien olosuhteiden ylläpitoon on kehitetty monenlaisia fermentoreita, joista sekoituksella varustetut jatkuvatoimiset bioreaktorit soveltunevat parhaiten suurivolyymiseen tuotantoon. Työ sisältää hahmotelman edellä mainitun kaltaisesta bioreaktorin kokoonpanosta mahdollisine prosessi-instrumentteineen sekä pohdintaa ajomallista.

Tieteellisten avoimen tutkimuksen lisäksi tunnustellaan kaupallisten toimijoiden nykyistä tilannetta sekä selvennetään, kuinka merkittävästi sivuvirtojen hyödyntäminen ja kiihtyvä geenitekniikan kehitys voivat lähitulevaisuudessa parantaa saantoa ja osaltaan mahdollistaa suuremman volyymin tuotannon. Työ on toteutettu kirjallisuuskatsauksena.