Proxecto H2020 ECOFUNCO: Revestimentos sostibles, multifuncionais, de base biolóxica e respectuosos co medio ambiente con rendemento mellorado e opcións de fin de vida útil
- Tipo Proxecto
- Estado Cheo
- Execución 2019 -2022
- Orzamento asignado 4.613.778,25 €
- Ámbito Europeo
- Fonte principal de financiamento Horizonte 2020
- Páxina web do proxecto Proyecto ECOFUNCO
As fontes de biomasa de baixo valor, como os tomates, as leguminosas, as sandías, os xirasoles 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 usaranse en dous substratos diferentes: celulósico e plástico, para a produción de bandexas e capas superiores de plástico (envases para produtos frescos como pasta, xamón e carne), así como de celulosa, vaixela tecida e non tecida (produtos de coidado persoal).
As formulacións a base de cutina tamén se empregarán para revestimentos repelentes á auga, como vasos de papel e vaixela. Empregaranse recubrimentos de barreira a base de proteínas e quitosano para envases multicapa de alimentos.
Durante os primeiros seis meses, ECOFUNCO realizou un inventario exhaustivo e preparou un informe de avaliación preliminar sobre a dispoñibilidade, a orixe xeográfica, a estacionalidade, a calidade, a seguridade e a sustentabilidade dos cultivos e a materia prima de biomasa seleccionados que se utilizarán no proxecto. No mes 18, obtivéronse importantes resultados intermedios: o desenvolvemento e a optimización de diferentes métodos de extracción de proteínas, quitina e moléculas activas baseados na extracción con solventes, MAE, UAE e procesos innovadores de SFE.
Para cada tipo de residuo, seleccionouse e optimizouse aínda máis o procedemento máis eficiente en termos de contido e calidade das moléculas activas. Tamén se conseguiron logros significativos na produción de mcl-PHA e celulosa microbiana. Actualmente, ao final do proxecto, desenvolvéronse a escala de laboratorio materiais de revestimento baseados en proteínas para barreiras contra gases, cutina para barreiras contra a auga e quitina para a 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 foi avaliado mediante unha análise de ACV.
Os procesos e tecnoloxías aplicados e desenvolvidos en ECOFUNCO son innovadores e de alta tecnoloxía, o que permite a formación de persoal para novos postos en biotecnoloxía, monitorización de procesos e sectores como a alimentación, os plásticos e a saúde. Identificáronse os principais recursos clave xerados e os socios expresaron un interese específico na súa explotación. Solicitáronse tres patentes. Entre elas inclúense 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 Día do Proxecto do Foro de Partes Interesadas da BBI. A difusión levouse a cabo 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 a bioeconomía está a xerar conciencia sobre o desenvolvemento sostible dos insumos. Ademais, existe 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 en todo o mundo se desperdician cada ano, o que xera 1.300 millóns de toneladas de residuos. Isto ocorre en toda a cadea de valor dos alimentos, desde 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 o cambio climático e adaptarse a el, 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) de biomasa de alta dispoñibilidade e baixo valor, como tomate, leguminosas, xirasol, etc., para o desenvolvemento de novos materiais de revestimento de base biolóxica que se apliquen sobre dous substratos diferentes (celulósico e plástico), con rendemento mellorado en comparación cos produtos dispoñibles na actualidade e, ao mesmo tempo, con opcións de fin de vida máis sostibles.
Estes materiais empregáronse para fabricar os produtos (revestimentos 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 obxectivo do proxecto, como as proteínas para barreiras de gases, a quitosano-quitina para a actividade antimicrobiana e a cutina para barreiras de auga, extraéronse e producíronse con éxito a partir de biomasa agroalimentaria.
Os produtos desenvolvidos no proxecto son, en particular: mcl-PHA, recubrimentos antimicrobianos e antioxidantes baseados en nanofibrilas de quitina e/ou quitosano; Celulosa microbiana para tecidos de celulosa (coidado persoal), papel e cartón (envases para 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 repelentes á auga (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 (baseado en biopoliésteres), con opcións sostibles de fin de vida (compostabilidade e reciclabilidade).
O obxectivo xeral do proxecto ECOFUNCO é seleccionar, extraer e funcionalizar moléculas (proteínas, polisacáridos, cutina) de biomasa altamente dispoñible e infravalorada, como o tomate, as leguminosas, o xirasol, etc., para o desenvolvemento de novos materiais de revestimento de base biolóxica que se apliquen sobre dous substratos diferentes (celulósico e plástico), con rendementos mellorados en comparación cos produtos dispoñibles actualmente e, ao mesmo tempo, con opcións de fin de vida máis sostibles.
Os produtos que se desenvolverán no proxecto son en particular: revestimentos antimicrobianos-antioxidantes baseados en nanofibrilas de quitina e/ou quitosano, MC funcionalizados, para tecidos de celulosa (coidado persoal), papel e cartón (envases para produtos frescos como pasta, vaixela), tecidos e non tecidos (produtos sanitarios), substratos plásticos (biopoliésteres) para envases activos. 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 sostibles de fin de vida (compostabilidade, reciclabilidade).
ECOFUNCO apoia a transición de Europa cara a unha bioeconomía mediante o desenvolvemento de biorrefinerías flexibles e polivalentes 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 con fluídos supercríticos complementan os biocompostos orixinais de varias maneiras:
- Melloran o rendemento da extracción e, en consecuencia, a rendibilidade.
- Permiten o uso de solventes 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 proceso como a monitorización en liña, é innovador e cumpre coa abordaxe 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 é limitado debido a varias desvantaxes nas súas propiedades, incluídas as súas propiedades de barreira ao vapor de auga e ao osíxeno. ECOFUNCO mellorará as propiedades de barreira á vez que engadirá beneficios antimicrobianos. Os principais resultados de ECOFUNCO foron:
- Uso de recursos biolóxicos derivados de subprodutos do sector alimentario e agroindustrial, e moléculas funcionais de orixe biolóxica.
- Revestimento biolóxico de alto rendemento, economicamente e ambientalmente sostible para substratos plásticos e celulósicos.
- Envasado de alimentos a base de bandexas e películas con diferentes recubrimentos.
- Prototipos de vaixela (pratos e vasos de papel) e produtos de coidado persoal (toalliñas húmidas) a base de celulosa, revestidos 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, activos e biodegradables para o seu uso en formulacións e aplicacións de polímeros. Introduce e valida biopolímeros e aditivos respectuosos co medio ambiente en aplicacións de envasado e saúde, impulsando o crecemento nos sectores dos bioplásticos e produtos de papel e, polo tanto, mitigando o cambio climático. ECOFUNCO tamén acelerará a adopción no mercado destes produtos de biorrefinería, envases de plástico ou celulosa de base biolóxica e dispositivos médicos, mediante o desenvolvemento dun modelo de negocio personalizado e a participación das 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
