Proxecto H2020 ECOFUNCO: revestimentos sostibles, multifuncionais, de base biolóxica e respectuosos co medio ambiente con un rendemento mellorado e opcións de final de vida útil
- Tipo Proxecto
- Estado Cheo
- Execución 2019 -2022
- Orzamento asignado 4.613.778,25 €
- Ámbito Europeo
- Fonte principal de financiamento H2020
- Páxina web do proxecto Proyecto ECOFUNCO
As fontes de biomasa de baixo valor, como os tomates, as leguminosas, as sandías, os xirasols e os camaróns, son máis valiosas que nunca para o proxecto ECOFUNCO financiado pola UE. Este proxecto seleccionará e extraerá moléculas funcionalizadas (moléculas orgánicas activas, proteínas, polisacáridos, cutina) para o desenvolvemento de novos materiais de revestimento de base biolóxica. Estes utilizaranse en dous substratos diferentes: celulósico e plástico, para a elaboración de bandexas de plástico e capas superiores (envases de produtos frescos como pasta, xamón e carne), así como vaixelas de celulosa, tecidas e non tecidas (produtos de coidado persoal).
Tamén se utilizarán formulacións a base de cutina para revestimentos hidrófugos, como vasos de papel e vaixelas. Utilizaranse recubrimentos de barreira a base de proteínas e quitosano para envases de alimentos multicapa.
Durante os primeiros seis meses, ECOFUNCO realizou un inventario exhaustivo e elaborou un informe de avaliación preliminar sobre a dispoñibilidade, orixe xeográfica, estacionalidade, calidade, seguridade e sustentabilidade dos cultivos seleccionados e da materia prima de biomasa que se utilizará no proxecto. No mes 18 obtivéronse importantes resultados intermedios: o desenvolvemento e optimización de diferentes métodos de extracción de proteínas, quitina e moléculas activas baseados na extracción con disolvente, MAE, UAE e procesos innovadores SFE.
Para cada tipo de residuo, seleccionouse e optimizouse aínda máis o procedemento máis eficiente en canto ao contido e calidade das moléculas activas. Tamén se lograron logros significativos na produción de mcl-PHA e celulosa microbiana. Na actualidade, ao final do proxecto, desenvolvéronse a escala de laboratorio materiais de recubrimento a base de proteínas para barreiras de gas, cutina para barreiras de auga e quitina para actividade antimicrobiana e, nalgúns casos, realizáronse probas de validación a escala piloto con resultados positivos. O impacto ambiental global de todas as cadeas de valor abordadas no proxecto avaliouse mediante a análise de ACV.
Os procesos e tecnoloxías aplicados e desenvolvidos en ECOFUNCO son innovadores e de alta tecnoloxía, que permiten a formación de persoal para novos postos de biotecnoloxía, seguimento de procesos e sectores como a alimentación, o plástico e a saúde. Identificáronse os principais recursos clave xerados e os socios manifestaron interese específico na súa explotación. Solicitáronse tres patentes. Estes inclúen a extracción e funcionalización de moléculas de biomasa, así como a produción e aplicación de revestimentos de base biolóxica sobre substratos de celulosa e plástico.
En termos de divulgación e comunicación, os socios do consorcio participaron en conferencias, eventos e no BBI Stakeholder Forum Project Day. A difusión realizouse en institutos e universidades. Os socios publicaron doce artigos científicos en revistas de acceso aberto.
A concienciación ambiental e social sobre a importancia da sustentabilidade e da bioeconomía está a xerar conciencia sobre o desenvolvemento sostible dos insumos. Ademais, hai unha responsabilidade crecente polo valor e os recursos que se desperdician debido á perda de alimentos. Estímase que aproximadamente un terzo de todos os alimentos producidos no mundo desperdicia-se cada ano, xerando 1.300 millóns de toneladas de residuos. Isto ocorre en toda a cadea de valor alimentaria, dende os agricultores ata os consumidores.
A Estratexia Europea de Bioeconomía inclúe accións para garantir a seguridade alimentaria, xestionar os recursos naturais, reducir a dependencia dos recursos non renovables, mitigar e adaptarse ao cambio climático, crear emprego e manter a competitividade europea. ECOFUNCO busca proporcionar diversos beneficios á produción primaria, incluíndo a redución da perda de alimentos, a preservación dos recursos naturais, a substitución de materias primas fósiles, a valorización dos subprodutos e a redución do impacto ambiental. O obxectivo do proxecto ECOFUNCO é seleccionar, extraer e funcionalizar moléculas (proteínas, polisacáridos, cutina) a partir de biomasa de baixo valor e de alta dispoñibilidade, como tomate, leguminosas, xirasol, etc., para o desenvolvemento de novos materiais de revestimento de base biolóxica que se aplicarán en dous substratos diferentes (celulósico e plástico), cun rendemento mellorado, con produtos dispoñibles na actualidade e máis sostibles ao final de vida. opcións.
Estes materiais utilizáronse para a fabricación dos produtos (recubrimentos de base biolóxica para celulosa e plásticos) que, na segunda metade do proxecto, serán validados para as súas aplicacións finais. Validouse o rendemento dos produtos finais e avaliouse o impacto ambiental global de toda a cadea de valor segundo o estándar LCA. As moléculas derivadas da biomasa obxecto do proxecto, como proteínas para barreiras de gases, quitosano-quitina para actividade antimicrobiana e cutina para barreiras de auga, foron extraídas e producidas con éxito a partir de biomasa agroalimentaria.
Os produtos desenvolvidos no proxecto son, en particular: mcl-PHA, recubrimentos antimicrobianos e antioxidantes a base de quitina e/ou nanofibrillas de quitosano; Celulosa microbiana para tecidos celulósicos (coidados persoais), papel e cartón (envases de produtos frescos como pasta e vaixela), tecidos e non tecidos (produtos sanitarios); substratos plásticos (biopoliésteres) para envases activos; Formulacións a base de cutina para revestimentos hidrófugos (vasos de papel, papel de servizo, etc.), barreira de vapor de auga (envases) e con propiedades protectoras (envases non alimentarios); Adhesivo de barreira proteica para envases multicapa de alimentos (a base de biopoliésteres), con opcións de final de vida sostibles (compostabilidade e reciclabilidade).
O obxectivo xeral do proxecto ECOFUNCO é seleccionar, extraer e funcionalizar moléculas (proteínas, polisacáridos, cutina) de biomasa moi dispoñible e infravalorada, como tomate, leguminosas, xirasol, etc., para o desenvolvemento de novos materiais de revestimento de base biolóxica para ser aplicados en dous substratos diferentes (celulósico e plástico), con mellores rendementos e opcións de vida útil ao mesmo tempo de produtos dispoñibles na actualidade.
Os produtos que se desenvolverán no proxecto son, en particular: Revestimentos antimicrobianos-antioxidantes a base de nanofibrillas de quitina e/ou quitosano, MC funcionalizados, para tecidos celulósicos (coidados persoais), papel e cartón (envases de produtos frescos como pasta, vaixelas), tecidos e non tecidos (produtos sanitarios), substratos plásticos (biopoliésteres). Formulacións a base de cutina para revestimentos repelentes á auga (vasos de papel, papel de servizo, etc.), barreira de vapor de auga (envases) e propiedades protectoras (envases non alimentarios). Adhesivo de barreira a base de proteínas para envases multicapa de alimentos (a base de biopoliésteres), con opcións de final de vida sostibles (compostabilidade, reciclabilidade).
ECOFUNCO apoia a transición de Europa cara a unha economía de base biolóxica desenvolvendo biorrefinerías flexibles e multiusos que aplican diversas tecnoloxías innovadoras de conversión en cascada para producir bioprodutos de alto valor.
A extracción asistida por ultrasóns, a extracción asistida por microondas e a extracción de dióxido de carbono de fluído supercrítico complementan os biocomposites orixinais de varias maneiras:
- Melloran o rendemento da extracción e, en consecuencia, a rendibilidade.
- Permiten o uso de disolventes ecolóxicos (por exemplo, auga) mellorando o seu rendemento de extracción.
- Melloran a extracción de compoñentes sensibles á calor en condicións que doutro xeito darían lugar a rendementos baixos ou inaceptables. O uso de proteínas de base biolóxica, cutina e quitina, para revestimentos, apoiado por controis de procesos como o seguimento en liña, é innovador e cumpre co enfoque da Industria 4.0. Os resultados a escala de laboratorio son moi positivos e, ao final do proxecto, espérase que os produtos relevantes estean listos para a industrialización.
O uso de celulosa e bioplásticos en envases e produtos sanitarios está limitado debido a varias desvantaxes nas súas propiedades, incluíndo as súas propiedades de barreira ao vapor de auga e ao osíxeno. ECOFUNCO mellorará as propiedades de barreira ao tempo que engade beneficios antimicrobianos. Os principais resultados de ECOFUNCO foron:
- Utilización de recursos biolóxicos derivados de subprodutos do sector alimentario e agroindustrial, e de moléculas funcionais de orixe biolóxica.
- Revestimento de base biolóxica de alto rendemento, económica e ambientalmente sostible para substratos plásticos e celulósicos.
- Envases de alimentos a base de bandexas e films con diferentes recubrimentos.
- Prototipos de vaixelas (pratos e vasos de papel) e produtos de coidado persoal a base de celulosa (toallitas), recubertos con ECOFUNCO formulados e validados a nivel piloto cos materiais mencionados.
- Tecido revestido para o sector sanitario. ECOFUNCO contribúe a satisfacer a crecente demanda de moléculas e polímeros de base biolóxica, activas e biodegradables para o seu uso en formulacións e aplicacións de polímeros. Introduce e valida biopolímeros e aditivos ecolóxicos en envases e aplicacións sanitarias, impulsando o crecemento dos sectores dos bioplásticos e dos produtos de papel e mitigando así o cambio climático. ECOFUNCO tamén acelerará a adopción no mercado destes produtos de biorefinería, envases de plástico ou celulosa de base biolóxica e dispositivos médicos, desenvolvendo un modelo de negocio personalizado e involucrando ás partes interesadas a través dunha plataforma en liña para acceder ás instalacións e probar os produtos resultantes.
- CONSORZIO INTERUNIVERSITARIO NAZIONALE PER LA SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI
Proxectos relacionados
