H2020 RECOVER Proiektua: Plastikoen biodegradazio eta sintesirako sinbiosi biotiko berritzailearen garapena, nekazaritza eta elikagaien industrietan bizitza amaierako erronkei aurre egiteko.

Mota Proiektua
Egoera Bete
Exekuzioa 2020 -2024
Esleitutako Aurrekontua 5.767.400,72 €
Eremua Europeo
Autonomia-erkidegoa Andalucía; Comunitat Valenciana; Madrid, Comunidad de
Finantza-iturri nagusia Horizonte 2020
Proiektuaren webgunea https://recover-bbi.eu/

Azalpena

EBren ekonomia jasangarriago eta zirkularrago baterako trantsizioa hondakinen sorrera minimizatzeko ahaleginen mende dago. Plastikoen ekonomia zirkularrago batek funtsezko zeregina du trantsizio honetan. EBk finantzatutako RECOVER proiektuaren helburua nekazaritzako eta ontziratzeko plastiko birziklaezinak pilatzea eta mikroplastikoen kutsadura konpontzea da. Bioteknologia-irtenbideak aplikatuko ditu, besteak beste, mikroorganismoen, entzima berrien, lur-zizareen eta intsektuen konbinazioa, plastikoak degradatzeko eta balio erantsiko produktu bihurtzeko. Bere helburu handinahien artean, RECOVERek lurzoruetan eta konpostetan dagoen plastikoen kutsaduraren biorremediazio-prozesuak garatuko ditu, eta plastiko konbentzionalak bioongarri eta plastiko biodegradagarri bihurtzeko bioeraldaketa nekazaritza- eta elikagai-ontziratzeko aplikazioetarako. Horrela, bi sektore produktiboetan zirkulua ixten lagunduko du, egungo ingurumen-erronkei aurre eginez.

RECOVER proiektuak nabarmen aurreratu du nekazaritzako elikagaien plastikozko hondakinen ulermena eta kudeaketa, biodegradazio osoa lortzeko arazoak izan arren. Dentsitate baxuko polietilenoa eta beste plastiko batzuk degradatzeko ahalegin zabalek agerian utzi dute haien izaera errekalzitranteak oztopo handiak sortzen dituela, eta ondorioz, degradazio-tasak ez direla nahikoa bideragarritasun ekonomikorako eta iraunkortasunerako. Garatutako aurretratamendu biologiko eta mekanikoko metodoek ez badituzte erronka horiek guztiz gainditu, proiektuak aurrerapen nabarmenak egin ditu hondakin-fluxuetatik azpiproduktu berritzaileak sortzeko. Proiektuaren arrakasta nagusietako bat azpiproduktu praktikoen garapena izan da, hala nola bioongarriak eta kitina-oinarritutako materialak, nekazaritzan eta elikagaien ontziratzean aplikazio baliotsuak dituztenak. Aurrerapen hauek hondakin-materialen berrerabilpen onuragarriaren potentziala nabarmentzen dute, plastikoen biodegradazio osoa lortzea oraindik zaila den arren. Azpiproduktu horiek ekoizteko gaitasuna urrats garrantzitsua da hondakinen kudeaketa-praktika jasangarriagoetarako. Proiektuak aurrerapenak egin ditu teknologiaren garapenean eta merkaturatzean ere.

Hondakinen jarraipena egiteko hiperespektro-irudien sistemak eta biodegradazio-prozesuak optimizatzeko iragarpen-ereduak bezalako berrikuntzak lortu dira. Aurrerapen hauek, teknologiak merkaturatzeko negozio-plan batekin batera, etorkizuneko arrakasta komertziala eta hondakinak kudeatzeko irtenbide eraginkorretan aurrerapen jarraitua iradokitzen dute. RECOVER proiektuak aurrerapen nabarmenak egin ditu Europako bioekonomia sustatzeko, birziklaezinak diren plastikoak degradatzeko eta bio-oinarritutako produktu berriak ekoizteko teknologia berritzaileak garatuz. Bioteknologia-tresna berritzaileak integratuz plastikoen zirkulartasuna lortzeko bideragarritasuna frogatu du, eta horrek nekazaritza- eta elikagai-ontziratze aplikazioetarako bioproduktu baliotsuak sortu ditu.

Aurrerapen hauek gizarte-onura nabarmenak agintzen dituzte. Proiektuak 21 lanpostu zuzen eta 12 zeharkako sortu ditu hainbat arlotan. Ingurumenaren ikuspegitik, RECOVERek berotegi-efektuko gasen isurketak murrizten lagundu du hondakinetatik bioongarriak ekoiztuz, kitina-oinarritutako biopolimeroekin lurzoruaren erabilera murriztuz eta lurzoruaren osasuna hobetuz. Bere ahaleginek biodibertsitatea eta nekazaritza-jardunbide jasangarriak ere babesten dituzte. Gainera, proiektuak erronka politikoei aurre egin die ongarrietan intsektuen gorotzen definizio eta eskakizun argiagoak defendatuz, EBko araudien arabera, nahiz eta argibide gehiago behar diren merkatuaren integrazio osoa lortzeko.

Jardueren deskribapena

RECOVER proiektuak nekazaritzako elikagaien plastikozko hondakinen erronkei heltzen die bioteknologia-irtenbide berritzaileen bidez. Ahalegin handiak egin ziren nekazaritzako elikagaien plastikozko hondakinen motak identifikatzeko eta haien kudeaketarako logistika-ikuspegiak garatzeko. Lau polimero hautatu ziren degradaziorako eta bihurketarako: poliestirenoa (PS), dentsitate baxuko polietilenoa (LDPE), dentsitate baxuko polietileno lineala (LLDPE) eta polietilen tereftalatoa (PET). Plastiko horiek sailkatzeko irudi hiperespektralen sistema eraginkor bat ezarri zen. Biodegradaziorako organismo eta entzima hautagaiak identifikatu ziren, eta horrek plastiko desberdinak, batez ere LLDPE/LDPE, erabiltzeko gai diren lau partzuergo mikrobiano aurkitzea eta LLDPEan jarduera esanguratsua duten bi entzima berri garatzea ekarri zuen.

Horrez gain, lurzoruaren biorremediaziorako eta bermikonpostajerako, eta intsektuak plastikoa irensteko erabiltzea aztertu zen, irtenbide horien eskala handitzen hasiz. Hautatutako bioteknologia-tresnen formulazioak hobetu ziren, eta haien aplikazio konbinatuaren protokoloak pilotu-eskalan definitu ziren. Tresna hauek ex situ (konpostajea/bermikonpostajea eta intsektuen kultura) eta in situ (lurzoruaren biorremediazioa) probatu ziren nekazaritzako elikagaien plastiko-hondakinen degradazio eta bihurketarako. Ondorengo balio erantsiko produktuak garatu ziren, hala nola bioongarriak eta kitina-oinarritutako materialak. Ahalegin horiek analisi tekniko-ekonomikoek, arriskuen eta gizarte-ebaluazioek eta RECOVER balio-katea landa-eremu batean ezartzeko logistika-plan baten aurretiazko proposamenak lagundu zituzten.

Proba zabalak egin arren, ez zen lortu nekazaritzako elikagaien hondakin plastikoen, batez ere LDPEaren, degradazio osoa. Biodegradazio-protokoloetan egindako doikuntzek ez zuten emaitza eraginkorrik eman degradazio osoan, nahiz eta baieztatu zen plastikoak kimikoki eraldatu eta zati txikiagoetan deskonposa zitezkeela zizareek eta intsektuek, mikroorganismoen laguntzarekin. Aurreikuspen-eredu bat garatu zen biodegradazioa hainbat baldintzatan simulatzeko. Biodegradazio-prozesuen azpiproduktuak erabili ziren bioongarriak eta kitina-oinarritutako produktuak sortzeko, hala nola mulch estaldurak eta elikagaiak ontziratzeko filmak. Produktu hauek eraginkorrak izan zirela frogatu zen iraupena luzatzeko, landare-patogenoak kontrolatzeko eta laboreetan mikroorganismo onuragarriak sustatzeko. RECOVER proiektuaren ikusgarritasuna eta eragina hobetzeko, komunikazio- eta dibulgazio-neurri integralak ezarri ziren. Horrek barne hartu zuen proiektuaren webgunea, sare sozialak, prentsa-oharrak eta ekitaldietan parte hartzea erabiliz komunikazio-kanpaina bat. Proiektuaren emaitzak 23 argitalpen zientifiko eta hainbat tailer eta hitzaldiren bidez partekatu ziren.

Horrez gain, proiektuak Horizon Results Booster-en kanpoko laguntza bilatu zuen bi zerbitzutarako: emaitza nagusien ustiapen estrategiak hobetzea, besteak beste, irudi hiperespektralak, biodegradazio iragarleko ereduak eta bioongarriak, eta irudi hiperespektralen sistema merkaturako prest jartzeko negozio plan bat garatzea.

Testuinguruko deskribapena

RECOVER proiektuak plastikozko kutsaduraren arazo kritikoa jorratzen du, batez ere nekazaritza eta elikagaien ontzien sektoreetan, zeinak nabarmen laguntzen baitute munduko plastikozko hondakinen arazoan.

Gaur egun, hondakin horren zati txiki bat baino ez da birziklatzen, gehiena erraustu, zabortegietara bota edo ingurumenera isurtzen den bitartean. Elikagai-ontzien hondakinen heterogeneotasunak eta kutsadurak zaildu egiten dute birziklatzea dauden teknologiekin, eta plastikozko materialen zirkulua ixteko irtenbide berritzaileak behar dira. Erronka horri aurre egiteko, RECOVERek entzimak eta organismoak, hala nola mikroorganismoak, lur-zizareak eta intsektuak, erabiltzen dituzten tresna bioteknologikoak garatzen ditu, plastikozko hondakinak degradatzeko eta bioongarri eta bioplastiko bihurtzeko. Tresna hauek benetako baldintzetan probatzen dira, baserrietan eta udalerrietan eraginkortasunez aplika daitezkeela ziurtatzeko, ekonomia zirkularra sustatuz. Birziklatu ezin diren plastikoen degradazioan eta eraldaketan zentratuz, proiektuak ingurumen-kutsadura murriztea eta nekazaritza- eta ontziratze-praktika iraunkorrak babestea du helburu.

RECOVER proiektuak aurrerapen nabarmenak erakutsi zituen nekazaritza-elikagaien plastikozko hondakinen tratamenduan bioteknologia-irtenbideen bidez. Biodegradaziorako organismoak eta entzimak identifikatuz eta sailkatze-sistemak garatuz, proiektuak plastikozko hondakinen kudeaketa berritzailearen oinarriak ezartzen ditu. Plastiko batzuen degradazio osoa erronka bat izaten jarraitzen duen arren, proiektuak arrakastaz frogatu zuen aldatu eta zati txikiagoetan hautsi daitezkeela eta azpiproduktu baliotsuetan eraldatu daitezkeela.

Azpiproduktu horien artean daude bioongarriak eta kitinan oinarritutako materialak, hala nola loreontziak, elikagaien ontziak eta mulch-filmak. Muga batzuk izan arren, RECOVER proiektuak plastikozko hondakinen kudeaketa-jardunbide jasangarriago eta eraginkorragoetarako bidea eskaintzen du.

Helburuak

RECOVER RIAren proposamen iraultzailea da, nekazaritza-soroen kutsadurari aurre egiteko benetako beharrean oinarritua, nekazaritza-plastiko ez-biodegradagarriekin, baita udal-hondakinen kudeaketa hobetzeko ere, hondakinen kudeaketa-sistemetara bideratutako ontzien zatia izugarri murriztuz. Gure helburu handinahiak lortu nahi ditugu, aurretik deskribatutako errendimendu handiko mikroorganismoen arteko bioprozesu sinbiotikoak barne hartzen dituzten irtenbide bioteknologikoak aplikatuz, hainbat intsektu-espeziek transmititzen dituzten sistema mikrobiologikoak erabiliz.

Izan ere, gure proposamenaren berrikuntza nagusietako bat mikroorganismo endogeno eta exogenoen konbinazioa eta intsektuetan txertatzea da. Horri esker, biodegradazio maila handiagoak lortuko dira eta, aldi berean, nekazaritzako elikagaien plastikozko hondakinak intsektuen azpiproduktu bihur daitezke zuzenean, hala nola kitina, eta hori kitosano bihur daiteke (oso baliotsua bioplastikoetarako eta beste industria aplikazio interesgarri batzuetarako lehengai gisa, bere jarduera antimikrobianoari esker). Material hau ontzi aktiboetan, hobetutako mulch filmetan eta bioongarrietan erabiliko da. RECOVERek bioteknologiako irtenbide berriak eskaintzen lagunduko du, mikroorganismoak, entzimak eta intsektuak erabiliz ohiko plastikozko ontzi-hondakinak eta nekazaritzako filmak degradatzeko, bioindustrientzako lehengai berriak sortzeaz gain.

Prozesua optimizatu eta ex situ egingo da konpostaje-erreaktoreetan (udaleko hondakin solidoetatik edo erraz biltzen diren nekazaritzako filmen birziklaezinak diren plastikoetarako hobetsia den bidea) edo in situ lurzoruaren kutsaduraren biorremediazioaren kasuan, adibidez, mulch filmak erabiliz, eta horrek ingurumenetik polimero biodegradagarriak ez direnak epe luzera ezabatzen lagunduko du. Gainera, RECOVER-ek mikroplastikoen kutsadura konpon dezake bai industria-mailan bai lurzoruaren konpostaje-mailan.

Results

Nekazaritza eta elikagaiak ontziratzeko industriek plastiko kantitate handiak kontsumitzen dituzte. Material hori berrerabiltzeko eta hondakinak murrizteko moduak aurkitzea erronka handia da oraindik ere. Adibidez, udal-hondakinetan amaitzen diren elikagai-ontzien erdia gutxi gorabehera ezin da birziklatu, janari-hondakinak dituztelako edo plastiko desberdinen nahasketa direlako. Plastiko-hondakin horiek zabortegietara edo erraustera joaten dira eta askotan lurzoruan amai dezakete. "Gaur egungo birziklatze-bideak ez dira nahikoak arazo hauei aurre egiteko", azaldu du RECOVER proiektuaren koordinatzaile María Lópezek, Espainiako Almeriako Unibertsitatekoak. "Irtenbide berriak aurkitu behar ditugu". RECOVERek finantzaketa jaso zuen Bio-Based Industries Joint Undertaking-etik, EBren eta industriaren arteko lankidetza publiko-pribatu batetik. Plastikozko hondakinak produktu erabilgarri bihurtzea.

Horri erantzunez, RECOVERrek plastikozko hondakinak produktu erabilgarri bihurtzeko eta plastikozko kutsadura ezabatzeko modu berriak aitzindari izan dira. Horretarako, irtenbide biologikoak erabili dituzte. "Gure tresnak mikroorganismoak, intsektuak eta lur-zizareak izan dira", dio Lópezek. "Plastikoa eraldatzeko eta ezabatzeko haien gaitasun naturalak konbinatu ditugu hiru eszenatoki nagusitan". Lehenengo eszenatokiak erraz birziklatu ezin den plastikoan jarri du arreta. Plastikoaz elikatzen eta deskonposatzen duten intsektu eta mikroorganismoen konbinazio bat probatu da.

Koktel biologiko hau plastikozko hondakinak deskonposatzeko erabili zen, aukera berri ugari sortuz. Intsektu-gorotz izeneko plastikozko jaleen intsektuen simaurra ongarriak prestatzeko erabili zen, eta kitina, intsektuen exoeskeletoetatik ateratako konposatu antimikrobiano bat, elikagai-ontzi biodegradagarriak ekoizteko erabili zen. "Elikagai-ontzi honek elikagaien iraupena luzatu dezake, propietate antimikrobianoak dituelako", gaineratu du Lópezek. "Proiektuan oilasko-bularrean probatu genuen hau". Kitina eta baita intsektuen zatiak ere erabili ziren nekazaritzako filmak eta loreontzi biodegradagarriak ekoizteko, hurrenez hurren. "Ideia da loreontzi hauek intsektuen gorotzetatik ekoitzitako konpostarekin batera erabil daitezkeela", azaldu du Lópezek. Hondakin Organikoetatik Kutsadura kentzea Bigarren eszenatoki batek hondakin organikoen jarioak aztertu zituen, askotan plastikoa baitute. Kutsadura hori zaila izan daiteke bereizten eta kentzen, eta horrek konpostean plastikozko kutsadura eragiten du.

Horri aurre egiteko, proiektuak lur-zizare mota jakin bat erabili zuen, mikroorganismoekin batera, plastiko hori kentzeko. "Mikroorganismoek lur-zizareentzako probiotiko gisa joka dezakete, plastikoaz elikatzen eta ongarri bihurtzen lagunduz", dio Lópezek. "Konpost hau gure lehen eszenatokiko intsektuen hondakinekin konbina daiteke balio handiko konposta sortzeko". Hirugarren eszenatokiak lurzoruko plastikozko kutsadura kentzea zekarren, oraingoan lur-zizare espezie desberdin bat erabiliz.

Proiektuak lurzoruan eta konpostean mikroplastikoen kutsadura kontrolatu eta modelatzeko moduak ere aztertu zituen. Proiektuaren arrakasta nagusien artean, mikroplastikoen monitorizazio gailu bat, lapiko biodegradagarriak, ongarriak eta elikagaiak ontziratzeko filmak garatzea daude. "Produktu horiek guztiak komertzializatzeko bidean daude", dio Lópezek. "Hala ere, plastikoa lurzorutik kentzea erronka handiagoa izan da". Lópezek uste du publikoak horren jakitun izan beharko lukeela. "Plastikoak ingurumenean daude, eta oraindik badago lan bat egiteko", gaineratu du. "Gure ikuspegia, ordea, etorkizuneko irtenbide baten parte izan liteke".

Izan ere, asko ikasi da RECOVER proiektuaren bidez. "Birziklatze helburuak lortzen laguntzeko erabil daitezkeen irtenbide biologiko asko daude", dio Lópezek. "Hau izotz mendiaren punta besterik ez da, bioteknologiaren ikuspegitik".

Koordinatzaileak