Proxecto Horizon Europe ZeroF: Desenvolvemento de revestimentos verificados, seguros e sostibles sen PFAS para envases de alimentos e aplicacións téxtiles de tapicería
- Tipo Proxecto
- Estado Asinado
- Execución 2023 -2025
- Orzamento asignado 4.998.888,5 €
- Ámbito Europeo
- Comunidade Autónoma Cataluña
- Fonte principal de financiamento Horizonte Europa 2021-2027
- Páxina web do proxecto https://doi.org/10.3030/101092164
As substancias perfluoroalquilas (PFAS) e polifluoroalquilas, que se empregan habitualmente na industria téxtil, están asociadas a problemas de saúde que deben abordarse. Neste contexto, o proxecto ZeroF, financiado pola UE, desenvolverá alternativas de revestimento seguras e sostibles desde o deseño (SSbD) para substituír os compostos PFAS nas cadeas de valor dos envases de alimentos e téxtiles de tapicería. Os revestimentos SSbD terán unha capacidade de absorción de auga limitada, unha alta resistencia ao aceite/graxa para os envases e unha alta repelencia á auga/aceite para os téxtiles. O proxecto empregará materias primas renovables e compostos non tóxicos e mellorará a eficiencia do proceso substituíndo as PFAS por ésteres de ácidos graxos de celulosa para envases e híbridos orgánicos-inorgánicos baseados en silano para téxtiles. ZeroF inclúe tres fluxos de traballo: envases de alimentos, téxtiles de tapicería e análise SSbD (que abrangue aspectos de seguridade, ambientais, económicos e sociais). O proxecto está a metade da súa finalización e os resultados do amplo traballo realizado coa síntese de polímeros/complexos orgánicos-inorgánicos e a derivación de biomateriais están a ser probados actualmente con requisitos específicos da aplicación.
As principais melloras con respecto ao estado actual da técnica foron: desenvolvemento de sistemas Ormocer a base de auga, que poderían empregarse na industria téxtil, onde a industria se afastou dos solventes por razóns de seguridade e ambientais. Mellora das propiedades de Ormocer para que se axusten mellor ás propiedades das PFAS. Isto permitiría aos fabricantes de téxtiles e roupa substituír os sistemas baseados en PFAS por alternativas menos nocivas. Desenvolvemento de novos polisacáridos modificados e formulacións de revestimentos. A información desenvolvida proporcionoulle ao equipo do proxecto información valiosa sobre as relacións estrutura-propiedade e permitiunos aumentar o rendemento dos revestimentos, sen aumentar o custo nin supoñer unha carga adicional para o medio ambiente.
ZeroF detalla unha serie de actividades experimentais sofisticadas e avances notables no campo das solucións de biomateriais. O foco principal centrouse na síntese de complexos de base biolóxica e orgánico-inorgánicos, así como en diversas ceras de base biolóxica. Este traballo tivo como obxectivo dilucidar as intrincadas relacións entre as condicións e as propiedades do revestimento, xunto coa avaliación da fabricabilidade do revestimento. Un logro notable inclúe o desenvolvemento dun sistema de revestimento de base biolóxica utilizando ésteres de ácidos graxos de polisacáridos. Este sistema explorouse a través dunha variedade de polisacáridos, cadeas de ácidos graxos e graos de substitución para optimizar o seu rendemento. Na área dos revestimentos híbridos orgánico-inorgánicos, fixéronse progresos na formulación de solucións a base de auga que son compatibles cos usos finais téxtiles e no desenvolvemento de novas solucións que melloran a hidrofobicidade e o rendemento oleofóbico. Este avance é crucial para mellorar a seguridade, a sustentabilidade e a funcionalidade dos revestimentos. ZeroF fai fincapé nos esforzos de colaboración cos socios e, no proxecto, prestamos especial atención a compartir información e materiais entre os socios. Por exemplo, no sector do envasado, o fluxo de traballo proporcionou varios lotes do sistema de revestimento establecido para o seu posterior desenvolvemento e aplicación en revestimentos téxtiles e viceversa.
Ademais, a exploración das bioceras en procesos húmidos foi fundamental para comprender as súas características de rendemento, tanto en aplicacións de revestimento como en adicións húmidas. A escala de laboratorio, conseguíronse un bo rendemento hidrofobico e oleofóbico para téxtiles con ángulos de contacto comparables aos sistemas PFAS, e están en marcha probas específicas para a aplicación. No que respecta ao envasado, establecéronse novas configuracións de revestimento en po e os resultados de laboratorio son moi prometedores para o vapor de auga e a proba de Cobb. Estanse a realizar máis desenvolvementos para garantir unha boa barreira ao aceite, así como resultados KIT. Ademais, en ZeroF, iniciamos a primeira iteración da implementación por parte do consorcio do marco Seguro e Sostible por Deseño (SSbD). Esta iniciativa é de grande importancia para o desenvolvemento de políticas, xa que apoia plans de acción clave como o Pacto Verde, a Estratexia de Sostibilidade dos Produtos Químicos, a Contaminación Cero e a Economía Circular.
ZeroF desenvolve alternativas de revestimento seguras e sostibles por deseño (SSbD) para substituír os compostos PFAS nas cadeas de valor dos envases de alimentos e téxtiles para tapicería. Os revestimentos desenvolvidos terán unha absorción de auga limitada, unha alta resistencia ao aceite/graxa para os envases e unha alta repelencia á auga e ao aceite para os téxtiles. Propoñemos desenvolver revestimentos a partir de precursores a prezos razoables para que o produto final se manteña por debaixo do aumento do 20 % previsto en comparación coas alternativas actuais. Para alcanzar o obxectivo de impacto ambiental dunha mellora superior ao 25 %, utilizamos materias primas renovables, compostos non tóxicos e melloramos a eficiencia dos procesos. Os PFAS substitúense por dous produtos químicos: ésteres de ácidos graxos de celulosa para envases e híbridos orgánicos-inorgánicos a base de silano para téxtiles. O proxecto inclúe tres fluxos de traballo: envases de alimentos, téxtiles para tapicería e análise SSbD.
Tanto os fluxos de traballo do envasado de alimentos como os téxtiles seguen un camiño similar (desenvolvemento químico, formulación, revestimento e validación). A análise SSbD analiza activamente os datos relativos aos impactos ambientais (Avaliación do Ciclo de Vida, Custo do Ciclo de Vida e Pegada Ambiental) e á toxicoloxía (por exemplo, perigo e lexislación, principios de Toxicoloxía Verde). Empréganse métodos computacionais para modelar a toxicoloxía e o rendemento dos produtos químicos desenvolvidos in silico, para reducir as probas in vitro e para xerar ferramentas para o proceso de certificación e estandarización. A folla de ruta de certificación e regulatoria desenvólvese para identificar as futuras necesidades regulatorias e as lagoas de coñecemento. Os modelos SSbD desenvólvense dentro do marco suxerido pola CE para adaptarse facilmente a outros sectores fóra do alcance do proxecto. O consorcio está formado por unha combinación de socios industriais e de investigación capaces de cubrir as cadeas de valor do envasado e os revestimentos téxtiles, incluídos os usuarios finais.
ZeroF desenvolve alternativas de revestimento seguras e sostibles por deseño (SSbD) para substituír os compostos PFAS nas cadeas de valor dos envases de alimentos e téxtiles de tapicería. Os revestimentos desenvolvidos presentarán unha absorción de auga limitada, unha alta resistencia ao aceite e á graxa para os envases e unha alta repelencia á auga e ao aceite para os téxtiles. Propoñemos desenvolver revestimentos a partir de precursores a prezos razoables, cun custo estimado de aproximadamente 0,2–0,4 €/m² para o produto final, o que cumpre o obxectivo de aumento do 20 % en comparación coas alternativas actuais. Para alcanzar o obxectivo de impacto ambiental dunha mellora de máis do 25 %, utilizamos materias primas renovables, compostos non tóxicos e melloramos a eficiencia dos procesos. Os PFAS son substituídos por dous produtos químicos: ésteres de ácidos graxos de celulosa para envases e híbridos orgánicos-inorgánicos a base de silano para téxtiles.
O proxecto inclúe tres liñas de traballo: envasado de alimentos, téxtiles para tapicería e análise SSbD. Tanto o fluxo de traballo de envasado de alimentos como o téxtil seguen un proceso similar (desenvolvemento químico, formulación, revestimento e validación). A análise SSbD analiza activamente os datos relacionados cos impactos ambientais (Avaliación do Ciclo de Vida, Custo do Ciclo de Vida e Pegada Ambiental) e a toxicoloxía (por exemplo, riscos e lexislación, principios de Toxicoloxía Verde). Utilízanse métodos computacionais para modelar a toxicoloxía e o rendemento dos produtos químicos desenvolvidos in silico, reducir as probas in vitro e xerar ferramentas para os procesos de certificación e estandarización. Desenvólvese unha folla de ruta de certificación e regulación para identificar as futuras necesidades regulatorias e as lagoas de coñecemento. Os modelos SSbD desenvólvense dentro do marco suxerido pola CE para facilitar a súa adaptación a outros sectores fóra do alcance do proxecto. O consorcio está composto por unha combinación de socios de investigación e industriais capaces de cubrir todas as cadeas de valor dos envases e revestimentos téxtiles, incluídos os usuarios finais.
Mentres a UE se prepara para endurecer as regulacións sobre as substancias perfluoroalquilas (PFAS) e polifluoroalquilas (PFAS) en 2026, a carreira por alternativas máis seguras está en marcha. ZeroF reúne a 12 socios de investigación e industriais de nove países, coordinados polo centro de investigación líder de Finlandia, VTT. O seu obxectivo é desenvolver revestimentos seguros e sostibles sen PFAS para envases de alimentos e téxtiles de tapicería, mantendo ao mesmo tempo as propiedades beneficiosas dos revestimentos tradicionais. «Necesitamos solucións que funcionen tan ben como as PFAS, sen os riscos», di Miika Nikinmaa, líder de solucións de biomateriais en VTT. «A industria necesita adaptarse rapidamente ás próximas regulacións para garantir que a seguridade e o rendemento non se vexan comprometidos». Marcos e resultados ZeroF utiliza o método marco Seguro e Sostible por Deseño (SSbD) do Centro Común de Investigación (CCI) para desenvolver materiais, optimizar formulacións e avaliar a seguridade, o rendemento e a sustentabilidade. Esta abordaxe garante que os revestimentos desenvolvidos sexan eficaces, respectuosos co medio ambiente, seguros e cumpran as normas regulamentarias. O proxecto centrouse na creación de revestimentos híbridos orgánicos-inorgánicos para téxtiles e solucións de barreira avanzadas para envases moldeados. Os investigadores melloraron a resistencia á auga dos téxtiles sen PFAS e están a explorar química innovadora para mellorar a repelencia ao aceite.
Ata o de agora, o equipo fixo progresos significativos no desenvolvemento de revestimentos libres de PFAS para téxtiles e envases, incluído un produto chamado ORMOCER®, e revestimentos a base de ésteres de ácidos graxos e carbohidratos que demostran unha excelente resistencia á auga e ao aceite. ZeroF eliminou os solventes nocivos, substituíu os catalizadores perigosos e optimizou as formulacións con aditivos e polímeros avanzados para garantir un rendemento e unha seguridade robustos. As técnicas de revestimento por pulverización e en po foron refinadas para apoiar a produción a escala industrial. As avaliacións do ciclo de vida e as enquisas aos consumidores ofrecen información sobre a sustentabilidade e o potencial do mercado, apoiando a aplicación no mundo real das innovacións de ZeroF. Esforzos de colaboración Substituír as PFAS non é doado, e lograr unha forte repelencia á auga e á graxa mantendo os custos razoables foi un desafío clave. ZeroF ten como obxectivo reducir o impacto ambiental nun 25 % e manter os aumentos de custos para os consumidores por debaixo do 20 %. Ademais, as lagoas nos datos de seguridade das alternativas ás PFAS e a limitada aplicabilidade das ferramentas de avaliación existentes complicaron o proceso de investigación. "A falta de datos de seguridade exhaustivos dificultou a avaliación completa das alternativas ás PFAS", sinala Nikinmaa. "Necesitabamos unha base de datos máis robusta para guiar o desenvolvemento e establecer o cumprimento normativo".
O éxito de ZeroF ata o de agora tamén se debe á súa colaboración con outras iniciativas financiadas pola UE, como BIO-SUSHY, PROPLANET e TORNADO. A participación en ECOSYSTEX tamén proporciona unha valiosa rede para compartir coñecementos, mentres que a estreita cooperación con redes SSbD, como IRISS, mantén a aliñación cos principios de seguridade e sustentabilidade desde o deseño en cada etapa do desenvolvemento. Un futuro máis seguro: Os revestimentos de barreira recentemente desenvolvidos están camiño da produción comercial, especialmente no sector dos envases moldeados. No téxtil, os investigadores están a refinar a resistencia ao aceite e aos produtos químicos para ampliar as aplicacións a áreas como a roupa de protección. Para aumentar a concienciación, en 2025 lanzarase unha campaña específica que destacará os beneficios das solucións libres de PFAS. «Non se trata só de regulacións; queremos que os consumidores e as empresas entendan por que é importante cambiar a alternativas máis seguras», engade Nikinmaa. Isto culminará nun evento final en outubro de 2025, onde se mostrarán os achados do proxecto e allanarán o camiño para unha adopción máis ampla. Cando o proxecto conclúa en decembro de 2025, a fase final explorará a biodegradabilidade para aplicacións de envasado e solucións sostibles de fin de vida útil para téxtiles para evitar danos ambientais a longo prazo. Isto garante que as alternativas máis seguras sexan accesibles e prácticas para a súa adopción xeneralizada.
- TEKNOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS VTT OY
- 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
- Ficha informativa do proxecto CORDIS (pdf)
- Plan de difusión e comunicación actualizado
- Plan de ética, plan de difusión e comunicación
- Informe sobre o marco metodolóxico seguro e sostible desde o deseño
- Informe sobre a elaboración de mapas de requisitos regulamentarios, de certific…
- Plan de xestión de datos
- Páxina web de TEKNOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS VTT OY
- Sitio web de E. CIMA SA
- Sitio web de FRAUNHOFER GESELLSCHAFT ZUR FORDERUNG DER ANGEWANDTEN FORSCHUNG EV
- Sitio web de INNOVACIÓN SOSTIBLE de LGI
- Sitio web do INSTITUTO DE CIENCIA E TECNOLOXÍA DE LUXEMBURGO
- Páxina web do ALMA MATER STUDIORUM - UNIVERSITA DI BOLOGNA
- Sitio web da Asociación de Aire Acondicionado de Tarrasa
- Sitio web de KEMIRA OYJ
- https://www.kemira.com
 
 
 
 
        
   
                         
            