H2020 REHAP Proiektua: Nekazaritza Basogintzako Hondakinak Balio Erantsi Handiko Produktu bilakatzen dituzten prozesuetatik Energia-eskaria eta CO2-igorpenak murrizteko ikuspegi sistemikoa
- Mota Proiektua
- Egoera Bete
- Exekuzioa 2016 -2021
- Esleitutako Aurrekontua 6.743.545,00 €
- Eremua Europeo
- Finantza-iturri nagusia H2020
- Proiektuaren webgunea REHAP
WP1: Nekazaritza basogintzako input-iturri garrantzitsuenak identifikatzea Europako agerpenei eta konposizio biokimikoari dagokionez. Nekazaritzako baso-hondakinen kudeaketaren egoera kritikoenari buruzko literatura eta datu-basearen berrikuspena. Europako NUTS 1 eskualde guztietarako etorkizuneko biomasaren isurketen aurreikuspen-eredua garatzea, hondakinen kostua barne (Hiru argitalpen). REHAPerako aukeratutako biomasa laginen emaitzen analisia (TGA, TEML eta TGA metodoak). Zelulosa-hemizelulosa-lignina-taninoaren zelulosa-hemizelulosa-lignina-taninoaren pisu zatikako konposizioa zehazteko (TGAn oinarritutako eredu zinetiko prediktiboak) nekazaritzako baso-biomasan (Argitalpena).
WP2: Egur bigunetako azaletik lignina, taninoak eta azukreak lortzeko arazte-prozesuen optimizazioa. 2G azukreen hartzigarritasunaren analisia. Lasto-hondakin aberatsak eta zurezko biomasa ekoizteko bioetanola lortzeko prozesuaren optimizazioa. PROESA prozesuko hondarren ligninen frakzioaren/araztearen garapena. Karbohidrato-frakzioaren hidrolisiaren azterketa, PROESA prozesuko hondakinetik hartzi daitekeen azukre-fluxua lortzeko.
WP3: 2,3-BDOn oinarritutako NiPUak prestatzea. Taninoen eta ligninen aldaketa erretxina fenolikoetarako. Fenolak/azukreak aldatzea suaren aurkakoak prestatzeko. Biopoliester polielikoa lehengaietatik abiatuta prestatzea. Lignin komertzialak aldatzea bide alternatiboen bidez, superplastificanteak lortzeko. Azukre hartzigarrien ekoizpena beste iturrietatik (kartoi-hondakinak). 2. belaunaldiko azukreen hartzigarritasunaren optimizazioa biomasa-hondakin ezberdinetatik (pololoa, izei-azala, kartoi-hondakinak) eraikitzeko blokeak lortzeko. Energia eta biogasa ekoizteko lohien eta zelulen birbalorizazioa.
WP4: Egurrezko paneletarako erretxina biofenolikoaren optimizazioa MDFn eta PLYWOOD-etan emaitza oso onak lortuz, PIR aparetarako polipropilenozko biopoliesterra, alternatiba fosilak baino errendimendu hobea duten PU itsasgarriak eta % 100 biooinarritutako FRak (laborategiko eskalan). Garatutako plastifikatzaileak ez ziren superplastizazio mailara iritsi.
WP5: WP4 produktuetan (MDF/PLYWOOD, PIR aparra eta PUR itsasgarria) oinarritutako geruza anitzeko sistemen diseinua, eraikuntza eta baliozkotzea. Konposatuen erresistentzia mekaniko, suaren, termikoaren eta biologikoaren saiakuntza. DEMO eraikinaren diseinua eta eraikuntza FORESAko Galiziako (Espainia) instalazioetan.
WP6: REHAP produktuetarako LCA, S-LCA eta LCCAren azken analisia. Integrazio plana eta baliabideen eraginkortasunaren azterketa.
WP7: Internet, hiru bideo, kartelak, prentsa oharrak, buletinak, etab. Hainbat hitzaldi eta bileratan parte hartzea. Bi tailer eta bi webinar antolatzea. Hautatutako proiektuen prozesuetarako Ingurumen Teknologiaren Egiaztapena (ETV). Sarbide irekiko 5 argitalpen (1 prentsan) eta patente eskaera 1 (1 prestatzen).
Biomasatik eta azpiproduktuetatik abiatuta biopolimeroen ekoizpenean Europak duen posizioa polimero gutxi batzuetara mugatzen da, eta horien eskaera munduko handienetakoa da, hau da, inportatu egin behar dira, batez ere Asiatik eta Hego Amerikatik. Harrigarria bada ere, Europak mundu mailan puntako enpresa kimiko asko ditu, indar berezia eta potentzial handia dutenak kimika finen eta eraikuntza-blokeen alorrean. Biomasa lignozelulosikoaren produktu kimikoen eta materialen garapena ikerketa-eremu bereziki garrantzitsua da. Hala ere, biomasa lignozelulosikoa benetako plataforma kimiko bihurtzeak bideragarritasun komertzial txikia du oraindik. Esaterako, ikerketa eta garapen mailan hainbat prozesu aztertu dira, baina oraindik ez da industrialki aplikatu.
REHAPen helburu nagusia nekazaritzako baso-hondakinak deribatu jasangarri eta ekoeraginkor berrietan bihurtzea da, diol-blokeak, errendimendu handiko gehigarriak (superplastizatzaileak eta suaren aurkakoak) eta biooinarritutako erretxin polimerikoak (biofenolikoak eta NIPU) osatuta, prozesu berritzaile eta kostu eraginkorren bidez, industria-mailako hainbat produktutan erabilera potentziala frogatzeko, hala nola eraikuntza-sektorean duten erabilera potentziala frogatzeko.
Lignina/taninoan oinarritutako bioreinen garapena fenolaren %50eko ordezkapenarekin frogatu da, errendimendu bera eta kostu hobea lortuz. % 100 biopoliesterpoliolak BDO eta biodiazidoetatik ere garatu dira eta emaitza oso onekin aplikatu dira PIR apar eta PU itsasgarrietan errendimendu hobetua eta prima apur bat handiagoa erakutsiz. Azala eta Gari Lastoa bitartekoak lortzeko prozesuak ezarri dira, eta proiektu berriek industria mailan ekoizten jarraituko dute. Hau garrantzitsua da REHAPen sortutako balio kate berrientzat. Lehengaien erabilgarritasun-azterketa eta biofindegiaren simulazio integralak, prozesu guztien LCA, SLCA eta LCC fosiletan oinarritutako alternatiben aldean biofindegiaren kontzeptuaren optimizazioaren, jasangarritasunaren eta bideragarritasun ekonomikoaren arteko ikuspegi integratuaren bitartez, proiektuaren eratorri guztiak erabiliz (energia-ekoizpena kontuan izanda, baina baita beste produktu batzuk, hala nola biogasa) eta energia-kontsumoa eta CO2-aren hobekuntzaren bidezko kontsumoa murriztea. Produktuen eskalagarritasuna DEMO eraikin batek frogatu du.
Europak biomasatik eta azpiproduktuetatik abiatuta produktu biokimikoen ekoizpenean duen posizioa konposatu gutxi batzuetara mugatzen da, eta bere eskaria munduko handienetakoa da. Hala ere, Europak mundu mailan puntako enpresa kimiko asko ditu. Bestalde, hondakin lignozelulosikoak baliabide ugarienetako bat dira elika-katearekin lehiatu gabe. REHAPeko 16 bazkideek nekazaritzako (gari lastoa) eta basogintzako (azala) hondakinak berreskuratzea eta prozesatzea lehen mailako (azukrea, lignina, taninoak) eta bigarren mailako (azukre azidoak, azido karboxilikoak, aromatikoak eta erretxinak) eta material berrietan prozesatzea dute helburu, eraikuntza berdea negozio kasutzat hartuta.
Proiektuak erregai fosilen erabilera %80-100eko murrizketa ekarriko du, eta %30etik gorako energiaren erabilera eta CO2 isurketak. Zehazki, eraikuntza-blokeak (1,4 eta 2,3-butanodiola, ester poliolak), materialak (PU, erretxina fenolikoak, hidrolisiz eraldatutako lignina) eta produktuak (zur-panelak, apar isolatzaileak, zementua, itsasgarriak) lortuko dira: Baso-hondakinetatik taninoak eta karbohidratoak isolatzea baso-hondakinetatik biofenoliko-panel eta biofenoliko poliziurtodun erresinak eta biofenoliko paneletarako isoziniatorik gabeko errestinak bihurtzeko. (PU) apar isolatzaileetarako, hurrenez hurren. Nekazaritzako hondakinetatik lignina eta karbohidratoak isolatzea, egur-paneletarako erretxina biofenoliko eta zementurako biosuperplastizers, eta esterpoliol PU itsasgarrietarako, hurrenez hurren.
Suaren aurkako lignina eta azukrean oinarritutako gehigarriak ere garatuko dira. Garatutako prozesatzeko teknologiak (kimio/termo/entzimatikoak eta hartzidura) eskala pilotuan (TRL6-7) optimizatuko dira emaitzen ustiapen eta erreplika gehiago izateko. Produktu guztiak prototipo batean integratuko dira eraikuntza berdearen sektorean duten aplikazio industriala erakusteko. Proiektuan zehar, bizi-zikloaren eta kostuen ebaluazioak, merkatu-analisiak, negozio-planak, hondakinak kudeatzeko estrategiak eta etorkizuneko estandarizaziorako neurriak ezarriko dira sistemen ikuspegia erabiliz.
R1: Tanino/azukrearen erauzketa eta arazketa Europako egur-espezieetatik (Norvegiako erlea). Patenteak
R2: Bioetanolaren ekoizpen-hondakinetatik lignina erauztea eta araztea. Argitalpena
R3: BioBDO eta azukreetan oinarritutako polimeroak: 2G azukreetatik (agrobaso-hondakinak) BDO ekoizpenaren erakustaldia eta eskala erdi-industrialean frogatua (1500L).
R4: Erretxina biofenolikoak: Soda erretako lignina/taninoak eta %50 fenolaren ordezkapen partziala erabiliz erreferentziaren pareko emaitzak. Alternatiba fosilen antzeko errendimendua eta kostu txikiagoa.
R5: Lignina-aldaketa zementua eta hormigoia plastifikatzeko: Plastifikatzeko efektua lignosulfonatoak baino hobea baina PCE baino okerragoa.
R6: Hondakin fenolikoetan eta azukreetan oinarritutako biosuaren atzerapen berriak. Patente eskaera
R7: BioPUR Evíces: NIPUs ibilbideak emaitza onak eman zituen Isozianatoaren ordezkapen partzialerako, baina porrot egin zuen %100eko isozianatorik gabeko PUR/PIR baterako. Bio-BDO, biodiazido eta bioisozianatotik %100 BioPUR/PIR bide berria garatu da.
R8: Produktuen errendimenduaren erakustaldia aplikazio ezberdinetan: erretxina biofenolikoak MDFn eta Kontratxapatuan, Biopoliesterpoliolak PIR aparetan eta PU itsasgarrietan. DEMO etxearen eraikuntza balioztatzea geruza anitzeko sistema batekin, guztiz REHAP produktuetan oinarrituta.
Emaitza ustiagarri gakoen identifikazioa 3 merkatuko emaitzarekin, 10 emaitza ustiagarriekin eta ikerketa gehiago behar duten etorkizun handiko 7 teknologiarekin. Espero diren emaitza guztietarako identifikatutako REHAP-en ondorengo ekintzak:
- Material fosilen murrizketa (mila tonatan): egur paneletarako erretxina biofenolikoak (1.177), bioPU isolamendu zurruna (4.675), Eraikuntza sektorerako itsasgarriak (2.000), butanodiolaren bitarteko produktu kimikoak (2.000).
- Energia-erabileraren eta CO2 isurien murrizketa (%-tan): Egur paneletarako erretxina biofenolikoak (30/47), Zementuetarako superplastizatzaileak (145/216), BioPU isolamendu zurruna (16/8), Eraikuntza sektorerako itsasgarriak (147/52).
- Negozio ereduak eta kostuen kalkuluak KERrentzat. Alternatiba fosilak baino prezio baxuagoak, prozesuen optimizazioagatik, hondakin-materialen erabileragatik, alboko korronteen birbalorizazioagatik eta zenbait kasutan errendimendu hobetuagatik.
- Proiektuan parte hartzen duten enpresetan lanpostu berriak zuzentzea (50) eta proiektuaren jarduerak direla-eta zeharkako lanpostu berriak (200).
- FUNDACION TECNALIA RESEARCH & INNOVATION (TECNALIA)
Lotutako proiektuak
