Skip to main content

Horizon Europe ZeroF Proiektua: Elikagaien ontziratzeko eta tapizeria ehunen aplikazioetarako PFAS gabeko estaldura egiaztatu, seguru eta jasangarrien garapena

  • Mota Proiektua
  • Egoera Sinatua
  • Exekuzioa 2023 -2025
  • Esleitutako Aurrekontua 4.998.888,5 €
  • Eremua Europeo
  • Autonomia-erkidegoa Cataluña
  • Finantza-iturri nagusia Horizonte Europa 2021-2027
  • Proiektuaren webgunea https://doi.org/10.3030/101092164
Azalpena

Ehun-industrian erabili ohi diren per- eta polifluoroalkil substantziak (PFAS) osasun-arazoekin lotuta daude, eta horiek konpondu behar dira. Testuinguru honetan, EBk finantzatutako ZeroF proiektuak diseinu seguru eta jasangarriko (SSbD) estaldura-alternatiba batzuk garatuko ditu PFAS konposatuak ordezkatzeko elikagaien ontzietan eta tapizeria-ehunen balio-kateetan. SSbD estaldurek ura xurgatzeko gaitasun mugatua, olio/koipearekiko erresistentzia handia izango dute ontzietan, eta urarekiko/olioarekiko uxaltzailetasun handia ehunetan. Proiektuak lehengai berriztagarriak eta konposatu ez-toxikoak erabiliko ditu, eta prozesuen eraginkortasuna hobetuko du PFASak zelulosa-azido gantz esterrekin ordezkatuz ontzietarako eta silanoan oinarritutako hibrido organiko-ez-organikoekin ehunetarako. ZeroF-k hiru lan-arlo ditu: elikagaien ontziak, tapizeria-ehunak eta SSbD analisia (segurtasuna, ingurumena, ekonomia eta gizarte alderdiak hartzen ditu barne). Proiektua erdibidean dago, eta polimero/konplexu organiko-ez-organikoen sintesiarekin eta biomaterialen deribazioarekin egindako lan zabalaren emaitzak aplikazio-eskakizun espezifikoekin probatzen ari dira.

Gaur egungo teknologiaren egoerarekin alderatuta hobekuntza nagusiak hauek izan dira: Uretan oinarritutako Ormocer sistemen garapena, ehungintzako industrian erabil daitezkeenak, non industriak disolbatzaileak alde batera utzi dituen segurtasun eta ingurumen arrazoiengatik. Ormocer propietateen hobekuntza PFASen propietateekin hobeto bat etortzeko. Horri esker, ehungintzako eta jantzigintzako fabrikatzaileek PFASetan oinarritutako sistemak alternatiba kaltegarri gutxiagorekin ordezkatu ahal izango lituzkete. Polisakarido aldatu eta estaldura formulazio berrien garapena. Garatutako informazioak proiektu taldeari egitura-propietate harremanei buruzko ikuspegi baliotsua eman dio, eta estalduren errendimendua handitzea ahalbidetu digu, kostua handitu edo ingurumenean zama gehigarririk ezarri gabe.

Jardueren deskribapena

ZeroF-k biomaterialen soluzioen arloan egindako jarduera esperimental sofistikatuen eta aurrerapen nabarmenen segida bat zehazten du. Arreta nagusia bio-oinarritutako eta organiko-ez-organiko konplexuen sintesian egon da, baita hainbat bio-oinarritutako argizarian ere. Lan honen helburua estaldura-baldintzen eta propietateen arteko harreman korapilatsuak argitzea izan da, estalduraren fabrikagarritasunaren ebaluazioaz gain. Lorpen nabarmenen artean, polisakaridoen gantz-azido esterrak erabiltzen dituen bio-oinarritutako estaldura-sistema baten garapena dago. Sistema hau hainbat polisakarido, gantz-azido kate eta ordezkapen-mailaren bidez aztertu da, bere errendimendua optimizatzeko. Estaldura hibrido organiko-ez-organikoen arloan, aurrerapenak egin dira ehunen azken erabilerekin bateragarriak diren ur-oinarritutako soluzioak formulatzen eta hidrofobikotasuna eta oleofobikotasuna hobetzen dituzten soluzio berriak garatzen. Aurrerapen hau funtsezkoa da estalduren segurtasuna, iraunkortasuna eta funtzionaltasuna hobetzeko. ZeroF-k bazkideekin egindako lankidetza-ahaleginak azpimarratzen ditu, eta proiektuan, arreta berezia jarri diogu bazkideen artean informazioa eta materialak partekatzeari. Adibidez, ontziratze sektorean, lan-fluxuak estaldura-sistema finkatuaren hainbat lote eman ditu gehiago garatu eta ehunen estalduretan aplikatzeko, eta alderantziz.

Gainera, bioargizarien azterketa prozesu hezeetan funtsezkoa izan da haien errendimendu ezaugarriak ulertzeko, bai estaldura aplikazioetan bai gehiketa hezeetan. Laborategi eskalan, hidrofobikotasun eta oleofobikotasun errendimendu ona lortu da PFAS sistemen pareko kontaktu angeluak dituzten ehunetan, eta aplikazio espezifikoen probak egiten ari dira. Ontzien aldetik, hauts estaldura konfigurazio berriak ezarri dira, eta laborategiko emaitzak oso itxaropentsuak dira ur-lurrunarentzat eta Cobb probarentzat. Garapen gehiago egiten ari dira olio-hesi ona bermatzeko, baita KIT emaitzak ere. Horrez gain, ZeroF-n, Safe and Sustainable by Design (SSbD) esparruaren partzuergoaren ezarpenaren lehen iterazioa hasi dugu. Ekimen hau oso garrantzitsua da politikak garatzeko, Green Deal, Produktu Kimikoen Jasangarritasun Estrategia, Zero Kutsadura eta Ekonomia Zirkularra bezalako ekintza-plan garrantzitsuak babesten baititu.

Testuinguruko deskribapena

ZeroF-k diseinu seguru eta jasangarriko (SSbD) estaldura alternatibak garatzen ditu PFAS konposatuak ordezkatzeko elikagaien ontziratzeetan eta tapizeria ehunen balio-kateetan. Garatutako estaldurek ur xurgapen mugatua, olio/koipearekiko erresistentzia handia izango dute ontziratzeko, eta urarekiko eta olioarekiko uxaldatze handia ehunen kasuan. Aurrekarietatik estaldurak prezio arrazoizkoetan garatzea proposatzen dugu, azken produktua egungo alternatibekin alderatuta % 20ko igoera helburuaren azpitik egon dadin. % 25eko hobekuntza baino gehiagoko ingurumen-inpaktuaren helburua lortzeko, lehengai berriztagarriak eta konposatu ez-toxikoak erabiltzen ditugu eta prozesuen eraginkortasuna hobetzen dugu. PFASak bi produktu kimikorekin ordezkatzen dira: zelulosa gantz-azidoen esterrak ontziratzeko eta silanoan oinarritutako hibrido organiko-ez-organikoak ehunen kasuan. Proiektuak hiru lan-ildo ditu: elikagaien ontziak, tapizeria ehunak eta SSbD analisia.

Bai elikagaien ontziratze-lan-fluxuek bai ehunen lan-fluxuek bide antzekoa jarraitzen dute (garapen kimikoa, formulazioa, estaldura eta balidazioa). SSbD analisiak ingurumen-inpaktuei buruzko datuak (Bizi-zikloaren ebaluazioa, Bizi-zikloaren kostua eta ingurumen-aztarna) eta toxikologiari buruzkoak (adibidez, arriskua eta legea, Toxikologia Berdearen printzipioak) aztertzen ditu aktiboki. Metodo konputazionalak erabiltzen dira garatutako produktu kimikoen toxikologia eta errendimendua in silico modelatzeko, in vitro probak murrizteko eta ziurtapen- eta estandarizazio-prozesurako tresnak sortzeko. Ziurtapen- eta araudi-bide-orria garatzen da etorkizuneko araudi-beharrak eta ezagutza-hutsuneak identifikatzeko. SSbD ereduak EBk iradokitako esparruan garatzen dira, proiektuaren esparrutik kanpoko beste sektore batzuetara erraz egokitzeko. Partzuergoa ehunen ontziratze eta estalduren balio-kateak estaltzeko gai diren industria- eta ikerketa-bazkideen konbinazio batez osatuta dago, azken erabiltzaileak barne.

Helburuak

ZeroF-k diseinu seguru eta jasangarriko (SSbD) estaldura alternatibak garatzen ditu PFAS konposatuak ordezkatzeko elikagaien ontzietan eta tapizeria ehunen balio-kateetan. Garatutako estaldurek ur xurgapen mugatua, olio eta koipearekiko erresistentzia handia izango dute ontzietan, eta urarekiko eta olioarekiko uxaldatze handia ehunetan. Prezio arrazoizko aitzindarietatik estaldurak garatzea proposatzen dugu, azken produktuaren kostu estimatuarekin 0,2-0,4 €/m² ingurukoa izanik, eta horrek % 20ko igoera lortzeko helburua betetzen du egungo alternatibekin alderatuta. % 25etik gorako hobekuntzako ingurumen-inpaktuaren helburua lortzeko, lehengai berriztagarriak eta konposatu ez-toxikoak erabiltzen ditugu, eta prozesuen eraginkortasuna hobetzen dugu. PFASak bi produktu kimikorekin ordezkatzen dira: zelulosa gantz-azidoen esterrak ontzietarako eta silanoan oinarritutako hibrido organiko-ez-organikoak ehunetarako.

Proiektuak hiru lan-ildo ditu: elikagaien ontziak, tapizeria-ehunak eta SSbD analisia. Bai elikagaien ontzien bai ehunen lan-fluxuek prozesu antzeko bat jarraitzen dute (garapen kimikoa, formulazioa, estaldura eta balidazioa). SSbD analisiak ingurumen-inpaktuei (Bizi-zikloaren ebaluazioa, Bizi-zikloaren kostua eta ingurumen-aztarna) eta toxikologiari (adibidez, arriskuak eta legeria, Toxikologia Berdearen printzipioak) lotutako datuak aztertzen ditu aktiboki. Metodo konputazionalak erabiltzen dira garatutako produktu kimikoen toxikologia eta errendimendua in silico modelatzeko, in vitro probak murrizteko eta ziurtapen- eta estandarizazio-prozesuen tresnak sortzeko. Ziurtapen- eta araudi-bide-orri bat garatzen da etorkizuneko araudi-beharrak eta ezagutza-hutsuneak identifikatzeko. SSbD ereduak EBk iradokitako esparruan garatzen dira, proiektuaren esparrutik kanpo dauden beste sektore batzuetara egokitzea errazteko. Partzuergoa ikerketa- eta industria-bazkideen konbinazio batez osatuta dago, ehunen ontzien eta estalduren balio-kate osoak estaltzeko gai direnak, azken erabiltzaileak barne.

Results

EBk 2026an per- eta polifluoroalkil substantzien (PFAS) araudia gogortzeko prestatzen ari den heinean, alternatiba seguruagoen lasterketa hasi da. ZeroF-ek bederatzi herrialdetako 12 ikerketa eta industria bazkide biltzen ditu, Finlandiako VTT ikerketa zentro nagusiak koordinatuta. Bere helburua elikagaien ontzietarako eta tapizeria ehunetarako PFAS gabeko estaldura seguru eta iraunkorrak garatzea da, estaldura tradizionalen propietate onuragarriak mantenduz. "PFASek bezain ondo funtzionatzen duten irtenbideak behar ditugu, arriskurik gabe", dio Miika Nikinmaak, VTTko Biomaterialen Soluzioen arduradunak. "Industriak azkar egokitu behar du datozen araudietara, segurtasuna eta errendimendua arriskuan ez daitezen". Esparruak eta emaitzak ZeroF-ek Ikerketa Zentro Bateratuaren (JRC) Diseinu Seguru eta Jasangarriaren (SSbD) esparru-metodoa erabiltzen du materialak garatzeko, formulazioak optimizatzeko eta segurtasuna, errendimendua eta jasangarritasuna ebaluatzeko. Ikuspegi honek bermatzen du garatutako estaldurak eraginkorrak, ingurumena errespetatzen dutenak, seguruak eta araudi-arauak betetzen dituztela. Proiektuak ehunetarako estaldura hibrido organiko-ez-organikoak eta moldeatutako ontzietarako hesi-irtenbide aurreratuak sortzean zentratu zen. Ikertzaileek PFAS gabeko ehunen urarekiko erresistentzia hobetu dute eta olioaren uxaldura hobetzeko kimika berritzailea aztertzen ari dira.

Orain arte, taldeak aurrerapen handiak egin ditu ehun eta ontzietarako PFAS gabeko estaldurak garatzen, besteak beste, ORMOCER® izeneko produktua, eta karbohidratoen gantz-azidoen esterretan oinarritutako estaldurak, uraren eta olioaren erresistentzia bikaina erakusten dutenak. ZeroF-k disolbatzaile kaltegarriak ezabatu ditu, katalizatzaile arriskutsuak ordezkatu ditu eta formulazioak gehigarri eta polimero aurreratuekin optimizatu ditu errendimendu eta segurtasun sendoa bermatzeko. Ihinztadura eta hauts estaldura teknikak findu dira eskala industrialeko ekoizpena laguntzeko. Bizitza-zikloaren ebaluazioek eta kontsumitzaileen inkestek iraunkortasunari eta merkatu-potentzialari buruzko informazioa eskaintzen dute, ZeroF-ren berrikuntzen mundu errealeko aplikazioa lagunduz. Lankidetza-ahaleginak PFAS ordezkatzea ez da erraza, eta ura eta koipea uxatze-gaitasun sendoa lortzea, kostuak arrazoizkoak mantenduz, erronka nagusia izan zen. ZeroF-k ingurumen-inpaktua % 25 murriztea eta kontsumitzaileentzako kostuen igoerak % 20tik behera mantentzea du helburu. Gainera, PFAS alternatiben segurtasun-datuetan dauden hutsuneek eta dauden ebaluazio-tresnen aplikazio mugatuak ikerketa-prozesua zaildu zuten. "Segurtasun-datu integralen faltak zaildu egin zuen PFAS alternatibak guztiz ebaluatzea", dio Nikinmaak. "Datu-base sendoago bat behar genuen garapena gidatzeko eta araudi-betetzea ezartzeko".

ZeroF-en orain arteko arrakasta EBk finantzatutako beste ekimen batzuekin duen lankidetzari ere zor zaio, hala nola BIO-SUSHY, PROPLANET eta TORNADO. ECOSYSTEX-en parte hartzeak ezagutza partekatzeko sare baliotsua ere eskaintzen du, eta SSbD sareekin, hala nola IRISSekin, lankidetza estuak segurtasun eta iraunkortasun printzipioekin lerrokatzea mantentzen du diseinuaren bidez, garapenaren etapa guztietan. Etorkizun seguruagoa: Garatutako hesi-estaldura berriak ekoizpen komertzialerako bidean daude, batez ere moldekatutako ontzien sektorean. Ehunen arloan, ikertzaileek olioaren eta produktu kimikoen erresistentzia fintzen ari dira aplikazioak babes-arropa bezalako arloetara zabaltzeko. Sentsibilizazioa areagotzeko, kanpaina espezifiko bat abiaraziko da 2025ean, PFAS gabeko irtenbideen onurak azpimarratuz. "Ez da araudiari buruzkoa bakarrik; kontsumitzaileek eta enpresek ulertzea nahi dugu zergatik den garrantzitsua alternatiba seguruagoetara aldatzea", gaineratu du Nikinmaak. Honek 2025eko urrian egingo den azken ekitaldi batekin amaituko da, non proiektuaren aurkikuntzak erakutsiko diren eta adopzio zabalago baterako bidea zabalduko duten. Proiektua 2025eko abenduan amaitzen denean, azken faseak ontziratze-aplikazioetarako biodegradagarritasuna eta ehunen bizitza-amaierarako irtenbide jasangarriak aztertuko ditu epe luzeko ingurumen-kalteak saihesteko. Horrek bermatzen du alternatiba seguruagoak eskuragarri eta praktikoak direla erabilera zabalagoa lortzeko.

Koordinatzaileak
  • TEKNOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS VTT OY
Kolaboratzaileak
  • ASSOCIACIO AGRUPACIO D'EMPRESES INNOVADORES TEXTILS
  • E. CIMA SA
  • TEMAS SOLUTIONS GMBH
  • IDEACONSULT LIMITED LIABILITY COMPANY
  • FRAUNHOFER GESELLSCHAFT ZUR FORDERUNG DER ANGEWANDTEN FORSCHUNG EV
  • LGI SUSTAINABLE INNOVATION
  • LUXEMBOURG INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
  • ALMA MATER STUDIORUM - UNIVERSITA DI BOLOGNA
  • ACONDICIONAMIENTO TARRASENSE ASSOCIACION
  • YANGI AB
  • KEMIRA OYJ