Bio-energie uit populieren

Onderzoeker:  Wout Boerjan (UGent)

​Planten kunnen een belangrijke bron zijn voor hernieuwbare grondstoffen en energie. Voor de omzetting naar bio-energie zijn bepaalde grassen en houtgewassen zoals wilg en populier bijzonder interessant. De omzetting van hout naar bio-energie, in dit geval bio-ethanol, is lastig. Dit komt omdat één van de drie hoofdcomponenten van hout (lignine) de omzetting van de andere twee hoofdcomponenten (cellulose en hemicellulose) naar suikers bemoeilijkt. Het lignine zit letterlijk in de weg. Suikers kunnen met behulp van bijvoorbeeld gist omgezet worden in bio-ethanol.

Lignine is een complex polymeer. In de plantencel worden verschillende monomeren aangemaakt die vervolgens naar de celwand getransporteerd worden en daar polymeriseren. Boerjan en zijn groep hebben belangrijke bijdragen geleverd aan het in kaart brengen van de manier waarop dit gebeurt. Verder onderzoek is erop gericht te onrafelen hoe de biosynthese van lignine verbonden is met de plantengroei- en ontwikkeling.

Daarnaast wordt er onderzocht of het mogelijk is de samenstelling van lignine te wijzigen, met name om ervoor te zorgen dat er een polymeer ontstaat dat zwakkere bindingen heeft tussen de monomeren. Hoe zwakker de binding, hoe makkelijker afbreekbaar. En dat heeft voordelen wanneer je er bioenergie van wilt maken.

In het verleden zijn er al bomen gemaakt met een verlaagde hoeveelheid lignine. Een relatief kleine verlaging blijkt al een groot effect te hebben. Wanneer in een serre opgegroeide populieren met 16% lignine (ipv 20%)worden omgezet naar ethanol, blijkt de ethanolopbrengst met zeker 50% te stijgen. Vandaag is een veldproef met dergelijke bomen aan de gang om na te gaan of het hout van bomen die onder reële praktijkomstandigheden worden geteeld, ook hout opleveren dat gemakkelijker om te zetten is naar bio-ethanol.

Hout is niet alleen belangrijk als grondstof voor bio-energie. Hout wordt ook voor heel wat andere toepassingen gebruikt. De stijgende vraag naar hout maakt dat er behoefte is om de houtopbrengst in plantages te verhogen. Om die reden onderzoeken Boerjan en zijn groep ook welke erfelijke factoren bijdragen tot de houtopbrengst en gaan ze met de opgedane kennis aan de slag.

Het onderzoek van Wout Boerjan past ook in het speerpuntprogramma Biotechnologie voor een duurzame economie, dat een link wil leggen tussen de productie van biomassa (groene biotechnologie) en de verwerking ervan op industriële schaal (witte biotechnologie).