
H2020 BARBARA Proiektua: Fabrikazio gehigarriaren bidez prozesatutako eraikuntzarako eta automoziorako piezen funtzionalitate aurreratuak dituzten biopolimeroak
- Mota Proiektua
- Egoera Bete
- Exekuzioa 2017 -2020
- Esleitutako Aurrekontua 2.603.861,25 €
- Eremua Europeo
- Finantza-iturri nagusia H2020
- Proiektuaren webgunea BARBARA
BARBARA proiektuak nekazaritzako elikagaien ekoizpenaren bigarren mailako korronteetako frakzioak eta hondakinak balioztatu nahi ditu, polisakarido eta gehigarri funtzional berriak lortzeko. Lehengai hauek polimero-matrizeei eman zezaketen funtzionalitate aurreratuen arabera hautatu ziren. Erauzitako polisakaridoak poliester eta poliamidekin bateragarri egin ziren, eta ateratako, aldatutako eta funtzionalizatutako gehigarriekin indartu ziren, egungo harizpi fusionatuetara (FFF) fabrikazio prozesuetara egokitutako formulazio bioplastiko ingeniaritzak lortzeko.
BARBARA proiektuaren helburua bioingeniaritza bioplastikozko material berriak garatzea da, eraikuntza eta automobilgintzaren sektorerako propietate aurreratuak dituzten prototipo funtzionaletan baliozkotzeko. BARBARAk zuzenean lagundu du SIRA dokumentuko 5. KPI (bio-oinarritutako 4 material aurreratu berri) eta 6. KPIra (FFFrako 2 balio-kate berrien bidez baliozkotutako 3 kontsumo-produktu).
BARBARA partzuergoak 10 bazkide zituen (5 I+G, 3 ETE eta 2 enpresa handi), horietatik 2 BICeko kide osoak eta 3 bazkide elkartuak. BARBARA proiektuak arrakastaz sortu ditu industria-beharrak asetzen dituzten nekazaritza-hondakin eta azpiproduktuetatik zortzi material berri. 3D teknologia erabiliz, material berri hauek hiru prototipo inprimatzeko erabili dira: autoetarako ate eta aginte-aulkiko moldurak (FIAT Ikerketa Zentroaren partaidetzarekin) eta eraikinetako truss-junturak egiteko moldeak (ACCIONA Azpiegiturarentzat garatuak). Proiektu honek, gainera, lau teknologia gaigarri gakoetan ere lagundu du zuzenean: bioteknologia, nanoteknologia, material aurreratuak eta fabrikazio aurreratuko teknologiak, industria ugariren oinarria direnak.
BARBARA bazkideek gehigarri funtzionalak atera eta ezaugarritu zituzten limoi eta granadako nekazaritza-hondakinetatik, nekazari espainiarrek baztertu eta FECOAMek hornitutako fruta-hondakinetatik eratorritakoak. UA taldea limoi eta granada nekazaritza-hondakinetarako laborategi-eskalako mikrouhinen bidezko erauzketa-protokoloak (MAE) garatzeaz eta optimizatzeaz arduratu zen, aldagai anitzeko diseinu esperimentalak erabiliz. Protokolo hauek limoi-olio esentziala, pigmentuak (limoia eta granada) eta granada-biomordanteak (taninoak eta beste polifenol batzuk) erauztea ahalbidetu zuten, baita haien funtzionalizazioa eta gehigarri polimero gisa erabiltzeko diseinua ere. CELABOR gehigarri aktiboen arazketaz eta haien eskalatzeaz arduratu zen.
MAE erabiliz brokoli klorofilaren erauzketa laborategiko eskalan optimizatzea ere egin zuen UAk (UNIPGren laguntzarekin). UA eta CELABOR bazkideek egindako lanetan aztertutako nekazaritzako hondakinetatik funtzionalitate koloratzaileak, aromatikoak, mikrobioen aurkakoak edo biomordanteak dituzten zazpi gehigarri lortu dira: limoi-olio esentziala; limoi horia pigmentua; pomegranate pigmentuak eta pomegranate antibacterial biomordant; brokolia pigmentu berdea; eta mikrobioen estraktua eta almendraren gehigarri indartzailea.
Artoaren azpiproduktuetatik (arto-almidoia pitzatu eta arto-zuntz arabinoxilanoa) eta NUREL-ek emandako ingeniaritza-polimero-erretxinak (poliamidak eta poliesterrak) konbinatzen dituzten nahaste bioplastikoen ingeniaritza-nahasteen garapenari dagokionez, KTH-k aldaketa kimikoko prozedurak optimizatu eta ezarri zituen. Guztira, 16 formulazio berri ekoitzi eta karakterizatu dira BARBARA polisakaridoen substratuekin.
Eraikuntza-molderako almidoian eta PAn oinarritutako azken xede-matrizearen eskala handiko ekoizpena AITIIPek egin zuen. Horretarako, txertaketaren ikuspegia hautatu, garatu, hobetu eta ezarri zen. TECNOPACACKINGek arrakastaz garatu zituen laborategi mailan aukeratutako formulazioak (UNIPG-ek egindako lana) 3D inprimatzeko azken prototipoetarako hautagai hoberen gisa. 8 material (33 bobina) ekoiztu ziren. AITIIPek 3D inprimagailu-buru berri bat garatu zuen, harizpi fusionatuaren fabrikazioaren ahuleziak gainditzeko bereziki diseinatua: geruzen lodieraren kalitatea eta anisotropia. Inprimagailuan eta inprimatzeko buruaren gailuan aldaketak egin behar izan ziren inprimatze-prozesua eta laginaren propietateak optimizatzeko.
Injektatutako eta 3D bidez inprimatutako laginen karakterizazio mekanikoa ere egin da, proiektuaren esparruan ekoitzitako formulazioaren errendimendu orokorrean prozesatzeko baldintzek duten zeregina egiaztatzea helburu nagusia. Desintegragarritasuna, birziklagarritasuna, usain askatzea eta mikrobioen aurkako jarduera ere ebaluatu dira. BARBARA materialekin FFF prozesaketa erabiliz hiru prototipo industrial ekoitzi ziren: automozio-sektorerako fascia eta barruko ateko estalkia, eta eraikuntza-sektorerako molde bat. CRFk eta ACCIONAk arrakastaz balioztatu zituzten prototipo guztiak.
Ondorio nagusiak hainbat tresna eta kanalen bitartez zabaldu ziren, besteak beste, webgune bat, sare sozialak, zazpi argitalpen zientifiko, hiru liburuxka, bederatzi bideo, irrati eta telebistako hamabost elkarrizketa eta zazpi buletin (sektore eta ikusleen interesa duten eragileei bidalita).
Enpresa-plan espezifiko bat garatu zen ustiagarri diren emaitza nagusietarako (negozio potentziala adierazten dutenak) BARBARA proiektuaren balio-sorkuntza bultzatzeko balio-kateko hainbat bazkide eta interes-taldeentzat. Negozio Planari lotutako jarduerak BARBARA proiektuaren jarduera teknologikoekin lotura estua dute eta hedapen- eta ustiapen-estrategietan zuzenean elikatzen dira, jarraitu beharreko jarraibideak eta jarraipen positiboa bermatzeko funtsezkoak diren marketin-alderdiak emanez.
Proiektuaren helburua da nekazaritzako elikagaien produkzioko bigarren mailako frakzioak eta hondakinak polisakarido eta gehigarri funtzional berrietan balioztatzea. Lehengai hauek polimero-matrizeei ematen dizkieten funtzionalitate aurreratuen arabera hautatu dira. Erauzitako polisakaridoak poliesterrekin eta poliamidekin bateragarri egingo dira eta ateratako, eraldatu eta funtzionalizatutako gehigarriekin sendotuko dira, egungo harizpi fusionatuen (FFF) fabrikazio prozesuetara egokitutako formulazio bioplastiko ingeniaritzak lortzeko.
BARBARA proiektuaren helburua bioingeniaritza bioplastikozko material berriak garatzea da, eraikuntza eta automobilgintzaren sektorerako propietate aurreratuak dituzten prototipo funtzionaletan baliozkotzeko. BARBARA ikuspegiaren arabera garatutako funtsezko funtzionalitateek bioingeniaritza-polimero berrien propietate mekanikoak, termikoak, estetikoak eta ongizatea hobetzea ahalbidetuko dute. Automobilgintzaren sektorerako eta fabrikazio hibridoko moldeen eta tresneriaren amaierako erabilera zuzeneko piezen erakusle hautatuak, eraikuntza-aplikazio aurreratuetarako.
FFFren berrikuntzak balioztatuko dira proiektuan zehar BARBARA bio-oinarritutako materialen errendimendua hobetzeko teknologia honen bidez eta industria-sektoreen eskakizun handiak asetzeko. BARBARA proiektuak zuzenean lagunduko du SIRAren helburua lortzen KPI 5 (bio-oinarritutako 4 material aurreratu berri) eta KPI 6 (3 kontsumo produktu balioztatuta FFFrako 2 balio-kate berrien bidez). BARBARA partzuergoak 11 bazkidek (5 I+T, 3 ETE eta 3 enpresa handi) osatzen dute BIC-ko kide oso 1, 1 konpromiso-prozesuan eta 3 elkargokide, 2.770.750 euroko aurrekontua duen 36 hilabeteko proiektu batean.
Hainbat emaitza nagusi lortu dira:
- Arabinoxilanaren ur-erauzketa subkritikoa (SWE) arto-zuntzetik
- Nanopigmentu funtzionalizatuak (buztinak gehi koloratzaileak), mikrobioen aurkakoak eta olio esentzialak
- Bio-oinarritutako harizpi funtzionalizatua FFF prozesurako
- Goiburuko gailua
- Automobilgintzako zatia
- Eraikuntzako piezak (RTMrako moldeak)
BARBARA proiektuak bi balio kate berri sortzen lagundu du, baita material berrien ekoizpena iraultzeko ahalmena duen industria moderno, berritzaile eta aurrerakoia garatzen ere. Ingurugiroarekin sintonizatuago dagoen industria eta erauzketa prozesu berriak eta ingurumena errespetatzen dituena ezartzen ari diren.
Proiektuaren beste eragin batzuk: - MAEk eta SWEk abantaila handiak dituzte ingurumen-errendimenduari dagokionez, ohiko erauzketa-prozesuekin alderatuta. - Formulazio guztietan egindako LCA azterketa konparatiboak erakusten du INZEA matrizean oinarritutakoek eragin orokor txikiagoa dutela eta, bereziki, klima-aldaketan eragin txikiena dutela. - Fabrikazio gehigarriko teknologia berrien garapenak energia eta materialen kontsumoa murriztea dakar.
Hau fabrikazio gehigarrien gaitasunak erabiliz lor daiteke egitura konplexuak sortzeko eta prozesuan hondakin kopurua murrizteko. Nekazaritzako beste hondakin batzuekin errepikatzeak Europako politikek zabortegien baldintzak murrizten lagunduko dute.
- FUNDACION AITIIP (AITIIP)