Projecte H2020 ECOFUNCO: Recobriments ecològics, multifuncionals i de base biològica, sostenibles, amb rendiment millorat i opcions de fi de vida útil
- Tipus Projecte
- Estat Completat
- Execució 2019 -2022
- Pressupost assignat 4.613.778,25 €
- Àmbit Europeo
- Font principal de finançament H2020
- Web del projecte Proyecto ECOFUNCO
Les fonts de biomassa de baix valor, com ara tomàquets, llegums, síndries, gira-sols i gambetes, són més valuoses que mai per al projecte ECOFUNCO, finançat amb fons europeus. Aquest projecte seleccionarà i extraurà molècules funcionalitzades (molècules orgàniques actives, proteïnes, polisacàrids, cutina) per desenvolupar nous materials de recobriment d'origen biològic. Aquests s'utilitzaran en dos substrats diferents: cel·lulòsic i plàstic, per a la producció de safates de plàstic i capes superiors (envasos per a productes frescos com pasta, pernil i carn), així com vaixelles de cel·lulosa, teixides i no teixides (productes de cura personal).
Així mateix, s'utilitzaran formulacions basades en cutina per a recobriments hidròfugs, com ara gots de paper i vaixelles. S'empraran recobriments de barrera a base de proteïnes i quitosà per a envasos alimentaris multicapa.
Durant els primers 6 mesos, ECOFUNCO va realitzar un inventari exhaustiu i un informe preliminar d'avaluació sobre la disponibilitat, l'origen geogràfic, l'estacionalitat, la qualitat, la seguretat i la sostenibilitat dels cultius seleccionats i la primera matèria de biomassa que s'utilitzarà en el projecte. Al mes 18 es van obtenir resultats intermedis importants: el desenvolupament i l'optimització de diferents mètodes d'extracció de proteïnes, quitina i molècules actives basats en l'extracció per solvents, MAE, UAE i processos innovadors de SFE.
Per a cada tipus de residu, es va seleccionar el procediment més eficient en termes de contingut i qualitat de molècules actives, i es va optimitzar encara més. També es van obtenir èxits importants en la producció de mcl-PHA i cel·lulosa microbiana. Actualment, al final del projecte, a escala de laboratori s'han desenvolupat materials per a recobriments basats en proteïnes per a la barrera de gasos, cutina per a la barrera d'aigua i quitina per a l'activitat antimicrobiana, i en alguns casos a escala pilot, s'han realitzat assajos de validació amb resultats positius. L'impacte ambiental general de totes les cadenes de valor abordades al projecte s'ha avaluat mitjançant anàlisi d'ACV.
Els processos i tecnologies aplicats i desenvolupats a ECOFUNCO són innovadors i d'alta tecnologia, cosa que permet capacitar personal per a nous llocs de treball en biotecnologia, monitorització de processos i sectors com l'alimentació, el plàstic i la salut. Es van identificar els principals recursos clau generats i els socis van expressar el seu interès específic a la seva explotació. Es van sol·licitar tres patents. Aquestes inclouen l'extracció i la funcionalització de molècules de biomassa, així com la producció i l'aplicació de recobriments de base biològica sobre substrats de cel·lulosa i plàstic.
Pel que fa a la difusió i comunicació, els socis del consorci van participar en conferències, esdeveniments i el Dia de Projectes del Fòrum de Parts Interessades de BBI. La difusió es va dur a terme a escoles secundàries i universitats. Els socis van publicar dotze articles científics a revistes d'accés obert.
La consciència ambiental i social sobre la importància de la sostenibilitat i la bioeconomia està generant sensibilitat cap al desenvolupament sostenible dels insums. A més, hi ha una creixent responsabilitat pel valor i els recursos que es desaprofiten a causa de la pèrdua d'aliments. S'estima que aproximadament un terç de tots els aliments produïts a nivell mundial es desaprofita cada any, generant 1.300 milions de tones de residus. Això passa al llarg de tota la cadena de valor alimentària, des dels agricultors fins als consumidors.
L'Estratègia Europea per a la Bioeconomia inclou accions per garantir la seguretat alimentària, gestionar els recursos naturals, reduir la dependència de recursos no renovables, mitigar el canvi climàtic i adaptar-s'hi, crear ocupació i mantenir la competitivitat europea. ECOFUNCO cerca aportar diversos beneficis a la producció primària, incloent-hi la reducció de la pèrdua d'aliments, la preservació dels recursos naturals, la substitució de matèries primeres fòssils, la valorització de subproductes i la reducció de l'impacte ambiental. L'objectiu del projecte ECOFUNCO és seleccionar, extreure i funcionalitzar molècules (proteïnes, polisacàrids, cutina) de biomassa d'alta disponibilitat i baixa valorització, com a tomàquet, llegums, gira-sol, etc., per al desenvolupament de nous materials de recobriment de base biològica que s'aplicaran sobre dos substrats diferents (cel·lulòsic i plàstic), amb un de fi de vida útil més sostenibles.
Aquests materials s'han utilitzat per fabricar els productes (recobriments de base biològica per a cel·lulosa i plàstics) que, a la segona meitat del projecte, es validaran a les seves aplicacions finals. S'ha validat el rendiment dels productes finals i s'ha avaluat l‟impacte ambiental global de tota la cadena de valor segons l‟estàndard d‟ACV. Les molècules derivades de biomassa abordades al projecte, com les proteïnes per a la barrera de gasos, el quitosano-quitina per a l'activitat antimicrobiana i la cutina per a la barrera a l'aigua, es van extreure i van produir amb èxit a partir de biomassa agroalimentària.
Els productes desenvolupats en el projecte són, en particular: mcl-PHA, recobriments antimicrobians i antioxidants basats en nanofibrilles de quitina i/o quitosà; cel·lulosa microbiana per a teixits de cel·lulosa (cura personal), paper i cartró (envasos per a productes frescos com pasta i vaixelles), teixits i no teixits (sanitaris); substrats plàstics (biopolièsters) per a envasos actius; formulacions a base de cutina per a recobriments hidròfugs (gots de paper, paper de servei, etc.), barrera de vapor d'aigua (envasos) i amb propietats protectores (envasos no alimentaris); adhesiu de barrera proteic per a envasos alimentaris multicapa (basat en biopolièsters), amb opcions sostenibles al final de la seva vida útil (compostatge i reciclabilitat).
L'objectiu general del projecte ECOFUNCO és seleccionar, extreure i funcionalitzar molècules (proteïnes, polisacàrids, cutina) de biomassa altament disponible i poc valoritzada, com ara tomàquet, llegums, gira-sol, etc. de vida més sostenibles.
Els productes que es desenvoluparan en el projecte són en particular: Recobriments antimicrobians-antioxidants a base de nanofibril·les de quitina i/o quitosà, MC funcionalitzats, per a teixits de cel·lulosa (cura personal), paper i cartró (envasos per a productes frescos com pasta, vaixelles), teixits i plàstics per a envasos actius. Formulacions a base de cutina per a recobriments repel·lents a l'aigua (gots de paper, paper de servei, etc.), barrera al vapor d'aigua (envasos) i propietats protectores (envasos no alimentaris). Adhesiu barrera a base de proteïnes per a envasos alimentaris multicapa (a base de biopolièsters), amb opcions sostenibles de final de vida (compostatge, reciclabilitat).
ECOFUNCO dóna suport a la transició europea cap a una economia de base biològica mitjançant el desenvolupament de biorefineries flexibles i multipropòsit que apliquen diverses tecnologies de conversió innovadores en cascada per obtenir bioproductes d'alt valor afegit.
L'extracció assistida per ultrasons, l'extracció assistida per microones i l'extracció de diòxid de carboni amb fluids supercrítics complementen els biocompostos originals de diverses maneres:
- Milloren el rendiment de l'extracció i, per tant, la rendibilitat.
- Permeten utilitzar dissolvents ecològics (p. ex., aigua) millorant-ne el rendiment d'extracció.
- Milloren l'extracció de components sensibles a la calor en condicions que, altrament, presentarien rendiments baixos o inacceptables. L'ús de proteïnes de base biològica, cutina i quitina per a recobriments, amb el suport de controls de procés com el monitoratge en línia, és innovador i compleix l'enfocament de la indústria 4.0. Els resultats a escala de laboratori són molt positius i, en finalitzar el projecte, es preveu obtenir productes rellevants propers a la seva industrialització.
L'ús de cel·lulosa i bioplàstics en envasos i productes per a la cura de la salut és limitat a causa d'alguns desavantatges a les seves propietats, entre els quals s'inclou la barrera al vapor d'aigua ia l'oxigen. ECOFUNCO millorarà les propietats de barrera alhora que afegeix prestacions antimicrobianes. Els principals resultats d'ECOFUNCO van ser:
- Utilització de recursos dorigen biològic derivats de subproductes del sector alimentari i agroindustrial, i de molècules funcionals dorigen biològic.
- Recobriment d'origen biològic d'alt rendiment, econòmicament i ambientalment sostenible per a substrats plàstics i cel·lulòsics.
- Envasos alimentaris basats en safates i pel·lícules amb diferents recobriments.
- Prototips de vaixella (plat i got de paper) i cura personal a base de cel·lulosa (tovalloletes), recoberts amb ECOFUNCO formulats i validats a nivell pilot amb els materials abans esmentats.
- Tisú recobert per al sector sanitari. ECOFUNCO contribueix a satisfer la creixent demanda de molècules i polímers d'origen biològic, actius i biodegradables per al seu ús en formulacions i aplicacions polimèriques, introduint i validant biopolímers i additius ecològics en envasos i aplicacions sanitàries, impulsant el creixement dels sectors dels bioplàstics i productes de paper. ECOFUNCO també accelerarà l'adopció al mercat d'aquests productes de biorefineries, d'envasos de plàstic d'origen biològic o cel·lulosa, així com dels productes sanitaris, desenvolupant un model de negoci a mida i involucrant les parts interessades a través d'una plataforma en línia perquè accedeixin a les instal·lacions i provin els productes resultants.
- CONSORZIO INTERUNIVERSITARIO NAZIONALE PER LA SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI
Projectes relacionats
