Prozessgesteuerte enzymatische Hydrolyse (PEH)
Abbaugrad und Abbaugeschwindigkeit von Substraten im Biogasprozess hängen stark vom strukturellen Aufbau der jeweiligen Einsatzstoffe ab. Während Fette, Proteine sowie Stärke sehr schnell und weitgehend zu Biogas umgesetzt werden, stellen die faserigen Anteile, und hier insbesondere die Cellulosefraktion, eine Herausforderung für die Biogasproduktion dar. Zum einen erschwert die Struktur der Cellulosefasern die enzymatische Hydrolyse, zum anderen sind die typischen Milieubedingungen im Biogasfermenter (pH-Wert, Temperatur) ungünstig für cellulolytische Enzyme und verringern deren Aktivität deutlich. Dementsprechend werden die faserigen Pflanzenanteile in Biogasanlagen nur langsam und unvollständig abgebaut.
Vor diesem Hintergrund entwickelt die PFI Biotechnology ein spezielles Vorhydrolyse-Verfahren, um Abbaugrad und Abbaugeschwindigkeit des Faseranteils wesentlich zu erhöhen. Bei der prozessgesteuerten enzymatischen Hydrolyse (PEH) wird die Biomasse in einem speziellen Hydrolysebehälter aufgeschlossen, bevor sie in den Biogasfermenter gelangt. In dem gesteuerten und sensorüberwachten Prozess werden optimale pH- und Temperaturbedingungen für die Aktivität hydrolytischer Enzyme eingestellt. Nach intensiven Untersuchunge.n im Labor- und Techmikumsmaßstab wird das Verfahren derzeit in der Praxis erprobt (siehe auch Planung).
Thermo-Druck-Hydrolyse (TDH)
Die Nutzung lignifizierter Biomasse erfordert den Einsatz weitergehender Aufschlussverfahren, insbesondere wenn zuckerangereicherte Hydrolysate für Fermentationen bereitgestellt werden sollen.
In diesem Zusammenhang arbeitet die PFI Biotechnology intensiv an einem hydrothermalen Aufschlussverfahren, der sogenannten Thermo-Druck-Hydrolyse (TDH). Durch ein spezielles diskontinuierliches Verfahren wird die Hemicellulosefraktion lignifizierter Substrate (beispielsweise Stroh) weitgehend hydrolysiert und die Lignocellulose für eine nachfolgende enzymatische Hydrolyse vorbereitet (siehe auch Planung).