H2020 REHAP Proiektua: Nekazaritza-basogintzako hondakinak balio erantsi handiko produktu bihurtzen dituzten prozesuetatik datozen energia-eskaria eta CO2 isuriak murrizteko ikuspegi sistemikoa
- Mota Proiektua
- Egoera Bete
- Exekuzioa 2016 -2021
- Esleitutako Aurrekontua 6.743.545,00 €
- Eremua Europeo
- Finantza-iturri nagusia Horizonte 2020
- Proiektuaren webgunea REHAP
WP1: Europako agerraldi eta konposizio biokimikoei dagokienez, basogintzako ekarpenen iturri garrantzitsuenak identifikatzea. Agrobasogintzako hondakinen kudeaketaren egoera kritikoenari buruzko literaturaren eta datu-basearen berrikuspena. Europako NUTS 1 eskualde guztietarako etorkizuneko biomasa isurien aurreikuspen eredu baten garapena, hondakinen kostua barne (Hiru argitalpen). REHAPerako hautatutako biomasa laginen emaitzen azterketa (TGA, TEML eta TGA metodoak). Zelulosa-hemizelulosa-lignina-taninoen pisu-konposizio frakzionala agrobasogintzako biomasan zehazteko iragarpen-eredu zinetikoak (TGA oinarridunak) (Argitalpena).
WP2: Egur biguneko azaletik lignina, taninoak eta azukreak lortzeko arazketa-prozesuen optimizazioa. 2G azukreen hartziduraren azterketa. Lasto-hondakin aberatsak eta egurrezko biomasa ekoizteko bioetanola lortzeko prozesuaren optimizazioa. PROESA prozesuko hondakinetatik ligninen frakzionamendu/purifikazioaren garapena. PROESA prozesuko hondakinetik hartzigarri den azukre-fluxua lortzeko karbohidrato-frakzioaren hidrolisiaren azterketa.
WP3: 2,3-BDO-n oinarritutako NiPUen prestaketa. Taninoen eta ligninen aldaketa erretxina fenolikoetarako. Suaren aurkakoak prestatzeko fenol/azukreen aldaketa. Biopoliester polielikoaren prestaketa lehengaietatik abiatuta. Lignina komertzialen aldaketa bide alternatiboen bidez superplastifikatzaileak lortzeko. Azukre hartzigarrien ekoizpena iturri alternatiboetatik (kartoizko hondakinak). Bigarren belaunaldiko azukreen hartziduraren optimizazioa biomasa-hondakin desberdinetatik (pololoa, izei-azala, kartoi-hondakinak) eraikuntza-blokeak lortzeko. Lohien eta zelulen birbalorizazioa energia eta biogasa ekoizteko.
WP4: Egurrezko paneletarako erretxina biofenolikoaren optimizazioa, emaitza oso onekin MDF eta kontratxapatuan, polipropileno biopoliesterra PIR aparretarako, alternatiba fosilek baino errendimendu hobea duten PU itsasgarriak eta %100eko FR biologikoak (laborategiko eskalan). Garatutako plastifikatzaileek ez zuten superplastizazio mailara iritsi.
WP5: WP4 produktuetan (MDF/KONTTXAPATUA, PIR aparra eta PUR itsasgarria) oinarritutako geruza anitzeko sistemen diseinua, eraikuntza eta baliozkotzea. Konposatuen erresistentzia mekanikoaren, suarekiko, termikoaren eta biologikoaren probak. DEMO eraikinaren diseinua eta eraikuntza Galiziako (Espainia) FORESA instalazioetan.
WP6: REHAP produktuetarako LCA, S-LCA eta LCCAren azken analisia. Integrazio plana eta baliabideen eraginkortasunaren azterketa.
WP7: Internet, hiru bideo, posterrak, prentsa-oharrak, buletinak, etab. Hainbat konferentzia eta bileratan parte hartzea. Bi tailer eta bi webinar antolatzea. Ingurumen Teknologiaren Egiaztapena (ETV) hautatutako proiektu prozesuetarako. 5 argitalpen sarbide irekian (1 prentsan) eta patente eskaera 1 (1 prestatzen ari da).
Europak biomasa eta azpiproduktuetatik biopolimeroak ekoizteko duen posizioa polimero gutxi batzuetara mugatzen da, eta horien eskaria munduko altuenetakoa da, eta horrek esan nahi du inportatu egin behar direla, batez ere Asiatik eta Hego Amerikatik. Harrigarria bada ere, Europan mundu mailako enpresa kimiko asko daude, eta indar berezia eta potentzial handia dute produktu kimiko finen eta eraikuntza-blokeen arloan. Lignozelulosazko biomasatik eratorritako produktu kimikoak eta materialak garatzea ikerketa-arlo bereziki garrantzitsua da. Hala ere, lignozelulosazko biomasa benetako plataforma kimiko bihurtzeak oraindik ez du bideragarritasun komertzial handirik. Adibidez, hainbat prozesu aztertu dira ikerketa eta garapen mailan, baina oraindik ez da bat ere industrialki aplikatu.
REHAPen helburu nagusia agrobasogintzako hondakinak deribatu iraunkor eta ekoeraginkor berrietan eraldatzea da, diol eraikuntza-blokeak, errendimendu handiko gehigarriak (superplastifikatzaileak eta suaren aurkakoak) eta erretxina polimeriko biologikoak (biofenolikoak eta NIPU) barne hartuta, kostu-eraginkorreko prozesu berritzaileen bidez, hainbat produktutan duten erabilera potentziala maila industrialean eta eraikuntza bezalako sektoreetan duten aplikazioa frogatzeko.
Lignina/taninoetan oinarritutako biorreinen garapena fenolaren % 50 ordezkapenarekin frogatu da, errendimendu bera eta kostu hobea lortuz. % 100eko biopoliester poliolak ere garatu dira BDO eta biodiazidoetatik abiatuta, eta emaitza oso onak lortu dituzte PIR apar eta PU itsasgarrietan aplikatuz, errendimendu hobea eta prima apur bat handiagoa erakutsiz. Azalaren eta gari-lastoaren bitarteko produktuak lortzeko prozesuak ezarri dira, eta proiektu berriek jarraituko dute bitarteko produktu horiek eskala industrialean ekoizten. Hau garrantzitsua da REHAP-en sortutako balio-kate berrientzat. Lehengaien erabilgarritasunaren azterketa integralak eta biofindegi simulazioak, LCA, SLCA eta LCC prozesu guztiak erregai fosiletan oinarritutako alternatibekin alderatuta, biofindegi kontzeptuaren optimizazioaren, iraunkortasunaren eta bideragarritasun ekonomikoaren artean, proiektuaren deribatu guztiak erabiliz ikuspegi integratuaren bidez (energia ekoizpena kontuan hartuta, baina baita beste produktu batzuk ere, hala nola biogasa) eta energia kontsumoa eta CO2 isuriak murriztea prozesuen hobekuntzen bidez. Produktuen eskalagarritasuna DEMO eraikin batek frogatu du.
Europaren posizioa biomasatik eta azpiproduktuetatik produktu biokimikoen ekoizpenean konposatu gutxi batzuetara mugatzen da, eta bere eskaria munduko handienetakoa da. Hala ere, Europan mundu mailako enpresa kimiko asko daude. Bestalde, lignozelulosazko hondakinak baliabide ugarienetako bat dira, elikadura-katearekin lehiatu gabe. REHAPeko 16 bazkideek nekazaritzako (gari-lastoa) eta basogintzako (azala) hondakinak birbalioestea dute helburu, lehen mailako (azukreak, lignina, taninoak) eta bigarren mailako (azukre-azidoak, azido karboxilikoak, aromatikoak eta erretxinak) berreskurapenaren eta material berrietan prozesatzearen bidez, eraikuntza berdea negozio-kasu gisa kontuan hartuta.
Proiektuak erregai fosilen erabilera % 80-100 murriztuko du, eta energia-kontsumoa eta CO2 isuriak % 30 baino gehiago. Zehazki, eraikuntza-blokeak (1,4 eta 2,3-butanediol, ester poliolak), materialak (PU, erretxina fenolikoak, hidrolisi bidez aldatutako lignina) eta produktuak (egurrezko panelak, isolamendu-aparrak, zementua, itsasgarriak) lortuko dira: Baso-hondakinetatik taninoak eta karbohidratoak isolatzea, egurrezko paneletarako erretxina biofenoliko bihurtzeko eta isolamendu-aparrak egiteko isozianatorik gabeko poliuretanoak (PU), hurrenez hurren. Lignina eta karbohidratoak nekazaritza-hondakinetatik isolatzea, egurrezko paneletarako erretxina biofenoliko, zementurako biosuperplastifikatzaile eta itsasgarrietarako esterpoliol PU bihurtzeko, hurrenez hurren.
Suaren aurkako lignina eta azukreetan oinarritutako gehigarriak ere garatuko dira. Garatutako prozesatzeko teknologiak (kimio/termo/entzimatikoa eta hartzidura) pilotu eskalan optimizatuko dira (TRL6-7) emaitzen ustiapen eta erreplikazio gehiago lortzeko. Produktu guztiak prototipo batean integratuko dira, eraikuntza berdearen sektorean duten aplikazio industriala frogatzeko. Proiektu osoan zehar, bizi-zikloaren eta kostuen ebaluazioak, merkatu-analisiak, negozio-planak, hondakinen kudeaketa-estrategiak eta etorkizuneko estandarizaziorako neurriak ezarriko dira, sistemen ikuspegitik abiatuta.
R1: Taninoa/azukrearen erauzketa eta purifikazioa Europako egur bigun espezieetatik (Norvegiako erlea). Patenteak
R2: Bioetanolaren ekoizpen-hondakinetatik lignina erauztea eta purifikatzea. Argitalpena
R3: BioBDO eta azukreetan oinarritutako polimeroak: BDO ekoizpenaren erakustaldia 2G azukreetatik (nekazaritza-basogintzako hondakinak) eta eskala erdi-industrialean (1500L) frogatua.
R4: Erretxin biofenolikoak: Erreferentziarekin konparagarri diren emaitzak, soda erretzetik lortutako lignina/taninoak eta % 50eko fenolaren ordezkapen partziala erabiliz. Erregai fosilen alternatiben antzeko errendimendua eta kostu txikiagoa.
R5: Lignina aldaketa zementua eta hormigoia plastifikatzeko: Plastifikazio-efektua lignosulfonatoak baino hobea da, baina PCE baino okerragoa.
R6: Fenol eta azukre hondakinetan oinarritutako biosutearen aurkako agente berriak. Patente eskaera
R7: BioPUR Gailuak: NIPU bideak emaitza onak eman zituen isozianatoaren ordezkapen partziala lortzeko, baina huts egin zuen % 100 isozianatorik gabeko PUR/PIR bat lortzeko. %100eko BioPUR/PIR bide berria garatu da bio-BDO, biodiazido eta bioisozianatotik abiatuta.
R8: Produktuaren errendimenduaren erakustaldia aplikazio desberdinetan: erretxina biofenolikoak MDF eta kontratxapatuetan, biopoliester poliolak PIR aparretan eta PU itsasgarriak. REHAP produktuetan oinarritutako geruza anitzeko sistema batekin DEMO etxearen eraikuntzaren baliozkotzea.
Emaitza ustiagarri nagusien identifikazioa, 3 merkatu-emaitza, 10 emaitza ustiagarri eta ikerketa gehiago behar duten 7 teknologia itxaropentsurekin. REHAParen ondorengo ekintzak espero diren emaitza guztietarako identifikatu dira:
- Material fosilen murrizketa (mila tonatan): egurrezko paneletarako erretxina biofenolikoak (1.177), bioPU isolamendu zurruna (4.675), eraikuntza sektoreko itsasgarriak (2.000), butanodiol tarteko produktu kimikoak (2.000).
- Energia-kontsumoaren eta CO2 isurien murrizketa (%): Erretxina biofenolikoak egurrezko paneletarako (30/47), Superplastifikatzaileak zementuetarako (145/216), BioPU isolamendu zurruna (16/8), Itsasgarriak eraikuntza sektorerako (147/52).
- KER-ren negozio ereduak eta kostuen kalkuluak. Erregai fosilen alternatibak baino prezio baxuagoak, prozesuen optimizazioari, hondakin-materialen erabilerari, alboko korronteen birbalorizazioari eta kasu batzuetan errendimenduaren hobekuntzari esker.
- Proiektuan parte hartzen duten enpresetan zuzeneko lanpostu berriak (50) eta proiektuaren jardueren ondorioz sortutako zeharkako lanpostu berriak (200).
- FUNDACION TECNALIA RESEARCH & INNOVATION (TECNALIA)
Lotutako proiektuak
