Projet H2020 ECOFUNCO : Revêtements durables, multifonctionnels, biosourcés et respectueux de l'environnement avec des performances améliorées et des options de fin de vie
- Taper Projet
- État Rempli
- Exécution 2019 -2022
- Budget alloué 4.613.778,25 €
- Portée Europeo
- Principale source de financement H2020
- Site Web du projet Proyecto ECOFUNCO
Les sources de biomasse à faible valeur ajoutée, telles que les tomates, les légumineuses, les pastèques, les tournesols et les crevettes, sont plus précieuses que jamais pour le projet ECOFUNCO financé par l'UE. Ce projet permettra de sélectionner et d'extraire des molécules fonctionnalisées (molécules organiques actives, protéines, polysaccharides, cutine) pour le développement de nouveaux matériaux de revêtement biosourcés. Ils seront utilisés sur deux substrats différents : cellulosique et plastique, pour la production de barquettes et couches supérieures en plastique (emballages pour produits frais tels que pâtes, jambon et viande), ainsi que de vaisselle en cellulose, tissée et non tissée (produits de soins personnels).
Les formulations à base de cutine seront également utilisées pour les revêtements hydrofuges, tels que les gobelets en papier et la vaisselle. Des revêtements barrières à base de protéines et de chitosane seront utilisés pour les emballages alimentaires multicouches.
Au cours des six premiers mois, ECOFUNCO a réalisé un inventaire complet et préparé un rapport d’évaluation préliminaire sur la disponibilité, l’origine géographique, la saisonnalité, la qualité, la sécurité et la durabilité des cultures sélectionnées et des matières premières de biomasse à utiliser dans le projet. Au cours du 18e mois, d'importants résultats intermédiaires ont été obtenus : le développement et l'optimisation de différentes méthodes d'extraction de protéines, de chitine et de molécules actives basées sur l'extraction par solvant, MAE, UAE et des procédés SFE innovants.
Pour chaque type de déchet, la procédure la plus efficace en termes de contenu et de qualité des molécules actives a été sélectionnée et optimisée. Des progrès significatifs ont également été réalisés dans la production de mcl-PHA et de cellulose microbienne. Actuellement, à la fin du projet, des matériaux de revêtement à base de protéines pour les barrières aux gaz, de la cutine pour les barrières à l'eau et de la chitine pour l'activité antimicrobienne ont été développés à l'échelle du laboratoire et, dans certains cas, des tests de validation ont été menés à l'échelle pilote avec des résultats positifs. L’impact environnemental global de toutes les chaînes de valeur abordées dans le projet a été évalué à l’aide d’une analyse ACV.
Les procédés et technologies appliqués et développés chez ECOFUNCO sont innovants et de haute technologie, permettant la formation de personnel pour de nouveaux postes en biotechnologie, surveillance des procédés et secteurs tels que l'alimentation, les plastiques et la santé. Les principales ressources clés générées ont été identifiées et les partenaires ont exprimé un intérêt particulier pour leur exploitation. Trois brevets ont été déposés. Il s’agit notamment de l’extraction et de la fonctionnalisation de molécules de biomasse, ainsi que de la production et de l’application de revêtements biosourcés sur des substrats cellulosiques et plastiques.
En termes de sensibilisation et de communication, les partenaires du consortium ont participé à des conférences, à des événements et à la Journée du projet du Forum des parties prenantes du BBI. La diffusion a été réalisée dans les lycées et les universités. Les partenaires ont publié douze articles scientifiques dans des revues en libre accès.
La sensibilisation environnementale et sociale à l’importance de la durabilité et de la bioéconomie génère une prise de conscience du développement durable des intrants. En outre, la responsabilité de la valeur et des ressources gaspillées en raison des pertes alimentaires augmente. On estime qu’environ un tiers de la nourriture produite dans le monde est gaspillée chaque année, générant 1,3 milliard de tonnes de déchets. Cela se produit tout au long de la chaîne de valeur alimentaire, des agriculteurs aux consommateurs.
La stratégie européenne en matière de bioéconomie comprend des actions visant à garantir la sécurité alimentaire, à gérer les ressources naturelles, à réduire la dépendance aux ressources non renouvelables, à atténuer et à s’adapter au changement climatique, à créer des emplois et à maintenir la compétitivité européenne. ECOFUNCO cherche à apporter divers avantages à la production primaire, notamment la réduction des pertes alimentaires, la préservation des ressources naturelles, le remplacement des matières premières fossiles, la valorisation des sous-produits et la réduction de l'impact environnemental. L'objectif du projet ECOFUNCO est de sélectionner, extraire et fonctionnaliser des molécules (protéines, polysaccharides, cutine) à partir de biomasse hautement disponible et de faible valeur, comme la tomate, les légumineuses, le tournesol, etc., pour le développement de nouveaux matériaux de revêtement biosourcés à appliquer sur deux substrats différents (cellulosique et plastique), avec des performances améliorées par rapport aux produits actuellement disponibles et, en même temps, avec des options de fin de vie plus durables.
Ces matériaux ont été utilisés pour fabriquer les produits (revêtements biosourcés pour la cellulose et les plastiques) qui, dans la seconde moitié du projet, seront validés pour leurs applications finales. Les performances des produits finis ont été validées et l’impact environnemental global de l’ensemble de la chaîne de valeur a été évalué selon la norme ACV. Les molécules dérivées de la biomasse ciblées dans le projet, telles que les protéines pour les barrières aux gaz, le chitosane-chitine pour l'activité antimicrobienne et la cutine pour les barrières à l'eau, ont été extraites et produites avec succès à partir de biomasse agroalimentaire.
Les produits développés dans le cadre du projet sont notamment : le mcl-PHA, des revêtements antimicrobiens et antioxydants à base de nanofibrilles de chitine et/ou de chitosane ; Cellulose microbienne pour tissus cellulosiques (soins personnels), papier et carton (emballages de produits frais tels que pâtes et vaisselle), tissus tissés et non tissés (produits sanitaires) ; substrats plastiques (biopolyesters) pour emballages actifs ; Formulations à base de cutine pour revêtements hydrofuges (gobelets en papier, papier de service, etc.), barrières à la vapeur d'eau (emballages) et aux propriétés protectrices (emballages non alimentaires) ; Adhésif barrière protéique pour emballage alimentaire multicouche (à base de biopolyesters), avec options de fin de vie durables (compostabilité et recyclabilité).
L'objectif global du projet ECOFUNCO est de sélectionner, extraire et fonctionnaliser des molécules (protéines, polysaccharides, cutine) à partir de biomasse hautement disponible et sous-valorisée, comme la tomate, les légumineuses, le tournesol, etc., pour le développement de nouveaux matériaux de revêtement biosourcés à appliquer sur deux substrats différents (cellulosique et plastique), avec des performances améliorées par rapport aux produits actuellement disponibles et en même temps avec des options de fin de vie plus durables.
Les produits à développer dans le cadre du projet sont notamment : Revêtements antimicrobiens-antioxydants à base de nanofibrilles de chitine et/ou de chitosane, MC fonctionnalisés, pour tissus cellulosiques (soins personnels), papier et carton (emballages pour produits frais tels que pâtes, vaisselle), tissus tissés et non tissés (produits sanitaires), substrats plastiques (biopolyesters) pour emballages actifs. Formulations à base de cutine pour revêtements hydrofuges (gobelets en papier, papier de service, etc.), barrières à la vapeur d'eau (emballages) et propriétés protectrices (emballages non alimentaires). Adhésif barrière à base de protéines pour emballages alimentaires multicouches (à base de biopolyesters), avec des options de fin de vie durables (compostabilité, recyclabilité).
ECOFUNCO soutient la transition de l'Europe vers une économie basée sur la biomasse en développant des bioraffineries flexibles et polyvalentes qui appliquent diverses technologies de conversion en cascade innovantes pour produire des bioproduits de grande valeur.
L'extraction assistée par ultrasons, l'extraction assistée par micro-ondes et l'extraction au dioxyde de carbone par fluide supercritique complètent les biocomposites originaux de plusieurs manières :
- Ils améliorent les performances d’extraction et, par conséquent, la rentabilité.
- Ils permettent l’utilisation de solvants écologiques (par exemple l’eau) améliorant leurs performances d’extraction.
- Ils améliorent l’extraction de composants sensibles à la chaleur dans des conditions qui, autrement, entraîneraient des rendements faibles ou inacceptables. L'utilisation de protéines biosourcées, cutine et chitine, pour les revêtements, soutenue par des contrôles de processus tels que la surveillance en ligne, est innovante et répond à l'approche de l'Industrie 4.0. Les résultats à l’échelle du laboratoire sont très positifs et, d’ici la fin du projet, on s’attend à ce que les produits concernés soient prêts pour l’industrialisation.
L’utilisation de la cellulose et des bioplastiques dans les emballages et produits de santé est limitée en raison de plusieurs inconvénients liés à leurs propriétés, notamment leurs propriétés de barrière à la vapeur d’eau et à l’oxygène. ECOFUNCO améliorera les propriétés barrières tout en ajoutant des avantages antimicrobiens. Les principaux résultats d’ECOFUNCO ont été :
- Utilisation de ressources biologiques issues de sous-produits du secteur alimentaire et agro-industriel, et de molécules fonctionnelles d'origine biologique.
- Revêtement biosourcé haute performance, économiquement et écologiquement durable pour substrats plastiques et cellulosiques.
- Emballage alimentaire à base de barquettes et de films avec différents revêtements.
- Prototypes de vaisselle (assiettes et gobelets en papier) et de produits de soins personnels à base de cellulose (lingettes), enduits d'ECOFUNCO formulés et validés à un niveau pilote avec les matériaux susmentionnés.
- Tissu enduit pour le secteur de la santé. ECOFUNCO contribue à répondre à la demande croissante de molécules et polymères biosourcés, actifs et biodégradables destinés à être utilisés dans les formulations et applications de polymères. Il introduit et valide des biopolymères et des additifs respectueux de l'environnement dans les applications d'emballage et de soins de santé, stimulant la croissance dans les secteurs des bioplastiques et des produits en papier, et atténuant ainsi le changement climatique. ECOFUNCO accélérera également l'adoption sur le marché de ces produits de bioraffinage, des emballages en plastique ou en cellulose biosourcés et des dispositifs médicaux, en développant un modèle commercial sur mesure et en engageant les parties prenantes via une plateforme en ligne pour accéder aux installations et tester les produits résultants.
- CONSORZIO INTERUNIVERSITARIO NAZIONALE PER LA SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI
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