H2020 BioBarr Proiektua: Bio-oinarritutako elikagaiak ontziratzeko material berriak hesi-propietate hobeak dituztenak - BioBarrier
- Mota Proiektua
- Egoera Bete
- Exekuzioa 2017 -2021
- Esleitutako Aurrekontua 3.253.437,5 €
- Eremua Europeo
- Finantza-iturri nagusia H2020
- Proiektuaren webgunea Proyecto BioBarr
Ingurumena zaintzeko, elikagaien bilgarrien industria eraldaketa bat jasaten ari da bio-oinarritutako material aurreratuen eta biodegradagarrien garapenarekin. Polihidroxialkanoatoak (PHA) hautagai onak dira, baina hezetasunaren xurgapen nahikoa eta hesiaren propietateak mugatu egin dute elikagaiak ontziratzeko material gisa erabiltzea, eta ohiko polimeroen ordezko gisa hartzea eragozten du.
EBk finantzatutako BioBarr proiektuak PHAen hesi-funtzionalitateak hobetzea eta "kasu-azterketa" gisa pentsatutako okindegi-produktuak ontziratzeko material berriak balioztatzea du, haien iraupena handitzeko helburuarekin. Elikagaien ontziratzeko aplikazioetarako hesi-errendimendua hobetzeko, BioBarr-ek gainazaleko tratamendu desberdinak aztertuko ditu, baita azido polilaktikoarekin PHA laminazioa erabiltzen duen teknika berri bat ere.
Proiektuak 54 hilabetetan zehar egindako jardueretan oinarrituta, proiektuak PHBn oinarritutako ontzi malguaren bobina baten prototipoa egin zuen, biooinarrizko, konpostagarria eta biodegradagarria, elikagaiak ukitzeko bateragarria, ohiko disolbatzaileen eta tint konpostagarriekin inprimatzekoa, geruza anitzeko edo gainazaleko tratamenduekin funtzionalizatua, elikagaien sektorean iraupen laburreko produktuetarako aplikazioetarako egokia. Oztopoen propietateak oraindik hobetu behar dira, eta poliester hauei buruz literaturan askotan adierazitako hauskortasun-arazoa gainditzea zaila da, eta, ondorioz, azken ontziratzeko irtenbidearen errendimendu mekanikoa ere mugatzen da.
Janaria da pertsona bakoitzak egunean 3 aldiz kontsumitu ohi duen produktu mota bakarra; Ondorioz, bolumenari dagokionez, elikagaien ontziratzeak bilgarri-hondakin osoaren ia %50 hartzen du, hau da, kopuru handia (Vimal Katizar, 2017). Elikagaien merkatuan erabiltzen diren ontziratze produktu tradizionalak %99 fosiletan oinarritutako plastikoz eta %1 bioplastikoz soilik osatuta daude.
Hala ere, bilgarrietarako film sintetikoen erabilera indiskriminatu honek arazo ekologiko larria eragin du. Garapen iraunkorraren eragile aktibo gisa, BioBarr Partzuergoak indarrak batu ditu fosiletan oinarritutako lehengaien alternatibak modu proaktiboan bilatzeko elikagaien bilgarrien sektorean erabiltzeko, erregai fosilen erabilerak dakartzan erronkei ekonomiko eta ingurumenari aurre egiten modu berritzailean lagunduz.
BioBarr proiektuak Europa mailan 54 hilabetetan zehar, elikagaiak biltzeko sistema berri bat garatzea du helburu, polihidroxialkanoatoen (PHA) biopolimeroen familia berritzailean oinarrituta. Biopolimeroa, nekazaritzako hondakinen edo azpiproduktuen bakterio-hartzidura naturaletik eratorritakoa, ondorengo funtzionalizaziorako euskarri gisa balioko du, gainazaleko tratamenduetan edo laminazioetan oinarrituta, elikagaien kontserbazio optimoa bermatzeko gai den pakete ingurumenarekiko jasangarria sortzeko. Irtenbide hau fosiletan oinarritutako egungo ontziratze soluzioen alternatiba potentziala da, hala nola PP edo PE.
Funtzionalizazio-tratamendu berritzaileak probatu dira ohiko elikagaien ontziratze-materialei aplikatutako irizpideak kontuan hartuta: hesi-propietateak (ura, gasak, argia, usaina), baina baita propietate optikoak, erresistentzia, soldadura eta moldaketa propietateak, markatze eta inprimatze-propietateak, migrazio/scalping-eskakizunak, kimiko eta tenperatura-erresistentzia-propietateak, mekanizazio-bizitza, azken aplikazioetan, kostu/onura erlazioa, merkatua, ingurumen-prozesuaren iraunkortasuna eta iraunkortasuna. EBko lau herrialdetako enpresek eta ikerketa zentroek parte hartu zuten proiektuan, balio kate osoa estaltzeko gai direnak. Proiektuaren koordinatzailea Tecnoalimenti da, elikagaien ikerketarako erakundea, 40 urte baino gehiagoko esperientzia duena elikagaien industriaren ikerketan eta diziplina anitzeko proiektuetan.
BioBarr elikagaiak ontziratzeko material biodegradagarri eta bio-oinarritutako material berriak garatzen ditu PHA (polihidroxialkanoatoak) biopolimeroen hesi-funtzionalitateak hobetuz eta elikagaien industriako material berria baliozkotuz. PHAak ohiko polimeroen ordezko potentzialak dira, antzeko propietateak baitituzte; Azido polilaktikoaren aldean (bio-oinarritutako material/biodegradagarriena dena), PHAek biodegradagarritasun handiagoa eta propietate funtzional eta erresistentzia mekaniko hobeak erakusten dituzte. Hala ere, PHAen aplikazioak elikagaiak biltzeko material gisa muga batzuk dituzte. PHAk O2 eta H2O-ren transmisio-balio ertainak erakusten ditu, eta elikagai batzuen (adibidez, okindegiak bezalako produktu lehorrak) ontziei dagokienez, faktore kritikoenetako asko hezetasuna xurgatzea dira, kurruskaritasuna galtzea eta koipearen oxidazioa.
PHA elikagaien aplikazioetan faktore mugatzaile hori gainditzeko, BioBarr-ek PHAren lurrun- eta gas-hesiaren propietateak hobetzea du helburu, materialaren funtzionalizazioaren bidez. Lehen ikerketa-lerroan, planteamendua ontziratu beharreko elikagai-produktuen kategoriarako espezifikoak diren geruza anitzeko egituretan konposatzeko propietate egokiak dituzten material biodegradagarriak erabiltzean datza, propietate funtzionalak optimizatzeko. Berrikuntza PHA PLArekin (azido polilaktikoa) laminatzean datza. BioBarr-en bigarren ikerketa-lerro erronka PHA filmen gainazaleko tratamenduak dira (nanoforma metalizazioa AlOx edo SiOx edo aluminioa metalizazio prozesua). Material berriak balioztatuko dira okindegi-sektoreko elikagai-produktu kopuru mugatu batean, iraupen- eta iraunkortasun-baldintza desberdinak adierazten dituztenak, gutxienez % 10 handitzeko helburuarekin. Azken eragina bio-oinarritutako balio kate berri bat sortzea izango da.
Proposamenak balio-katearen urrats bakoitzean diharduten eragileen beharrak eta hazkunde-aukerak hartzen ditu kontuan: bioplastikoen ekoizleak, estrusio- eta filmazio-eragileak, bihurgailuak, tinta-ekoizleak eta elikagaien industriako azken erabiltzaileak.
Elikagaien ontzien hondakinak ingurumen-kutsatzaile garrantzitsu bat dira eta degradatu gabeko ontzietatik datoz, plastikoa adibidez. Hori dela eta, premia handia dago fosiletan oinarritutako lehengaien alternatibak elikagaien bilgarrien industrian. Bio-oinarritutako elikagaien ontziratzea Elikagaien ontziratzeko materialek elikagaien babesa, freskotasuna eta kalitate orokorra bermatu behar dituzte garraiatzeko eta biltegiratzeko garaian.
EBk finantzatutako BioBarr proiektua polihidroxialkanoatoetan (PHA) zentratu zen, ohiko bakterio ez-patogenoek nutrienteak mugatzen dituzten baldintzetan ekoitzitakoak. Literaturaren berrikuspenean oinarrituta, ikertzaileek aurkitu dute PHA familiako kide bat hautagai ona dela polipropilenoa eta polietilenoa ordezkatzeko eta, fosiletan oinarritutako parekoak ez bezala, biodegradagarria dela lurzoruan zein itsasoko uretan. "Ideia zen azukre erremolatxarekin lotutako prozesu industrialetatik eratorritako hondakinen hartzidura bakterianoaren bioteknologia bat ezartzea, hala nola, melaza eta haren zukuak, PHA ateratzeko", azaldu du Marianna Faraldik, Tecnoalimentiko proiektuko koordinatzaileak eta ikertzaile seniorrak. Ikertzaileek PHAen prozesagarritasuna aztertu zuten hautsetan, granuletan eta, ondoren, film malguetan. Honek azaleko tratamenduetarako edo laminaziorako funtzionalizazioa agerian utzi zuen oxigenoaren eta ur-lurrunaren aurkako hesi-propietateak hobetzeko. BioBarr-ek bere propietateak, erresistentzia, biodegradagarritasuna eta segurtasun arauak betetzen dituela ere aztertu zituen. Proiektuan zehar, ezagutza tekniko garrantzitsuak lortu ziren, artearen egoera hobetzeko metodo berriak garatu ziren bitartean.
PHAen gainazaleko tratamenduak aluminio oxidoarekin edo silizioarekin ez zuen biodegradagarritasuna arriskuan jartzen, PHAen funtsezko ezaugarria. "54 hilabeteko ikerketaren ostean, elikagai-produktuentzako hesi-propietate nahikoak dituen bio-oinarritutako bilgarri konpostagarri eta biodegradagarria garatzea erronka izaten jarraitzen du", azpimarratzen du Faraldik. Partzuergoak PHAn oinarritutako ontzi malguko bobina biodegradagarria garatu zuen, ezaugarri itxaropentsuak dituena, elikagaiak ontziratzeko indarrean dagoen legedia betetzen duena. Hala ere, oraindik ezin da ustiatu elikagaien sektoreko aplikazio ugaritan, hesi-propietate mugatuengatik eta oraindik konpondu ez diren hauskortasun-arazoengatik. Ikerketa gehiago behar da. Hala ere, PHAk nekazaritza edo elikagaiak prozesatzeko hondakinetatik ekoizteko ahalmena du azukrearen ordez, eta horrek prozesuak handitzea eragin du. Aurrera begira, nahiz eta kostuak altuak izaten jarraitzen duten fosiletan oinarritutako soluzioekin alderatuta, PHA hornitzaileek espero duten inbertsioak, kontsumitzaileen bioplastikoen eskaera gero eta handiagoarekin batera, ondoriozko bio-oinarritutako ontzien azken kostua eraginkortasunez murriztuko du. Elikagaiak ontziratzeko bio-tinta berria. Ontzi-soluzio biodegradagarrietan erabiltzen diren itsasgarri eta tintak ere biodegradagarriak izan behar dira edo haien kantitateak bilgarri osoaren % 5 izan behar du gehienez.
BioBarr proiektuaren beste helburu nagusietako bat erretxin sintetikoak eta pigmentu organikoak ordezkatzea izan zen, polimeroaren substratuarekiko inprimagarritasun eta atxikimendu ona mantenduz. Proiektuak iturri biologiko ezberdinetako erretxinak probatu ditu, hala nola soja-proteina, esne-proteina, arroz-almidoia eta azido polilaktikoko emultsioak. Biotinta guztiz konpostagarrien prototipoak sortu zituzten, industriaren ezarpenerako baldintza teknikoak betetzen zituztenak. Tinta-prototipoek ohiko ontzietan zein biopolimeroetan oinarritutako ontzietan inprimatzeko gaitasuna erakutsi zuten. BioBarr-ek Bio-Based Industries Joint Undertaking-en finantzaketa jaso zuen, EBren eta industriaren arteko lankidetza publiko-pribatu baten eskutik.
BioBarr-en azken emaitza elikagaien aplikazioetarako bio-oinarritutako ontzi berri bat da, guztiz konpostagarria eta biodegradagarria. Proiektu honetan aplikatutako soluzio berritzaileek elementu teknologiko aurreratuen konbinazio adimentsuari dagozkio:
- Bakterioek transmititzen duten material biodegradagarria.
- Estaldurak tratatzeko teknologia berriak.
- Elikagaien ontziratzeko biotinta guztiz biodegradagarria.
Proiektuaren lehen 36 hilabeteetan egindako benchmarking-analisiak, baita ingurune operatiboaren azterketak ere, BioBarr-ek proiektua amaitu ondoren izango dituen agertoki posibleei buruzko eztabaida azaldu dute. Hori kontuan hartzen badugu:
- Elikagaien industria bioplastikoetan interesatzen da.
- Kontsumitzaileek ere esanahi positiboak eman ohi dizkiote termino horri, batez ere ingurumen-inpaktuari dagokionez, eta ontzi ekologikoetan ontziratutako produktuak aukeratzeko eta gehiago ordaintzeko prest daude (% 10etik gorakoa ez bada ere).
- Legeriak, oro har, BioBarr-ek proposatzen dituen irtenbideen alde egiten du, eta aurreikuspenek PHA ekoizpenaren pixkanaka baina nabarmen igotzea aurreikusten dute, egungo %1,8tik %6,4ra.
Esan dezakegu etorkizun hurbilean merkatuan arrakasta izateko aukera handiak direla. Nahiz eta emaitza esanguratsuak lortu, BioBarren irtenbidea ezin da oraindik merkaturatzeko presttzat jo. Izan ere, oraindik hutsune batzuk daude. Horiek gaindituz, egungo TRL 5etik 7-8ra pasatuz, komertzializazioa posible izango da.
- TECNOALIMENTI SCPA (TCA)
Lotutako proiektuak
