Το ΑΠΘ με το BIOMAC ανοίγει δρόμους στην «πράσινη» Χημεία

Το ΑΠΘ με το BIOMAC ανοίγει δρόμους στην «πράσινη» Χημεία

Ρεπορτάζ: Άννη Καρολίδου

Κεσεδάκια φρούτων με αντιβακτηριδιακές ιδιότητες, μέρη αυτοκινήτων που αντί να σωρεύονται σε scrap yards θα βιοδιασπώνται, φιλμ θερμοκηπίων που θα επιστρέφουν στη γη εμπλουτίζοντας το έδαφος, κάλτσες με αντιμυκητιακές ιδιότητες, δεκάδες προϊόντων κι’ όλα αυτά από απόβλητα φυτών και ξύλων, από βιομάζα.

Δύο καθηγητές του Τμήματος Χημείας του ΑΠΘ, οι κ.κ. Δημήτριος Μπικιάρης και Κωνσταντίνος Τριανταφυλλίδης, εξηγούν στο GRTimes.gr και στους αναγνώστες του, τι ακριβώς θα κάνουν στα επόμενα τέσσερα χρόνια το BIOMAC και η «πράσινη Χημεία», για την αξιοποίηση από τη βιομηχανία των αποβλήτων της αγροτικής παραγωγής και της δασοπονίας. Υλικά όπως άχυρα, ροκανίδια, υπόλοιπα φυτών, κλαδέματα δένδρων,  υλικά που ως και σήμερα χάνονται ανεκμετάλλευτα, όταν από αυτά μπορούν να παραχθούν βιοαποικοδομήσιμα προϊόντα, τα οποία μάλιστα θα έχουν απορροφήσει μέρος από το πλεόνασμα του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα.

Το «Αριστοτέλειο» όχι μόνο συμμετέχει, με δύο Εργαστήρια στο BIOMAC, αλλά ανέλαβε και το ρόλο του συντονιστή σε ένα από τρία μεγαλύτερα ερευνητικά έργα της Ε.Ε., προϋπολογισμού 16,6 εκατ. ευρώ, στο οποίο μετέχουν 33 φορείς από 12 χώρες, μεγάλα ινστιτούτα, πανεπιστήμια και καινοτόμες εταιρείες. Σκοπός του  BIOMAC, είναι η δημιουργία βιοπολυμερών, συμπολυμερών και νέων υλικών όπως νανοκυτταρίνη και νανολιγνίνη και, εκ κατακλείδι, ενός ανοιχτού οικοσυστήματος καινοτομίας που θα επιταχύνει τη   μετάβαση στην κυκλική βιο-οικονομία.

Τα δύο Εργαστήρια του ΑΠΘ- το Εργαστήριο Χημείας & Τεχνολογίας Πολυμερών & Χρωμάτων με επικεφαλής τον καθ. Δημήτριο Μπικιάρη και, το Εργαστήριο Χημικής &  Περιβαλλοντικής Τεχνολογίας με επικεφαλής τον καθ. Κωνσταντίνο Τριανταφυλλίδη, μελετούν για χρόνια το πως μπορούμε από τη βιομάζα, τα φυτά και τα δένδρα που καταλήγουν ως απόβλητα, να ανακτήσουμε ενδιάμεσα προϊόντα, στοιχεία και στη συνέχεια να συνθέσουμε βιοπολυμερή. Αυτά τα βιοπολυμερή, ακολούθως, συνδυαζόμενα με νανοσωματίδια, θα δώσουν εμπορικά προϊόντα υψηλής προστιθέμενης αξίας με βελτιωμένες ιδιότητες (π.χ. θερμική σταθερότητα, μηχανικές ή αντιβακτηριακές ιδιότητες κ.λπ.).

Στο πλαίσιο του BIOMAC οι εφαρμογές που ήδη δοκιμάζονται από κάποιους εταίρους, θα φτάσουν στα επίπεδα ‘7’και ‘8’, δηλαδή σε επίπεδα kilolab reactors, στο δοκιμαστικό προστάδιο πριν μπορέσουν να αξιοποιηθούν από τη βιομηχανία σε παραγωγικό επίπεδο.

ΑΠΘ- χρόνια ερευνητικής δουλειάς

«Αποτελεί μεγάλη αναγνώριση για το Αριστοτέλειο, ότι αναλάβαμε το συντονισμό του BIOMAC, αλλά αυτή δεν δόθηκε τυχαία. Το Εργαστήριό μας δουλεύει από το 2000 πάνω στα βιοαποικοδομήσιμα πολυμερή, πολύ(γαλακτικό οξύ), πολύ(ηλεκτρικούς εστέρες), ενώ από πολύ νωρίτερα, με τον καθηγητή Παναγιώτου, στο Τμήμα Χημικών Μηχανικών, δουλεύαμε ερευνητικά πάνω σε ένα προϊόν που έχει σήμερα κατακλύσει την αγορά, τις σακούλες από άμυλο», είπε ο καθ. Μπικιάρης.

«Τουλάχιστον 15 χρόνια δουλεύουμε πάνω στην ανάκτηση λιγνοκυτταρινούχας βιομάζας, που προκύπτει από τη φυτική βιομάζα. Παίρνουμε την πρώτη ύλη, από κλαδέματα δένδρων, από φυτά, από πριονιστήρια και τη διϋλίζουμε για να παράξουμε τα επιμέρους κλάσματα, τους υδατάνθρακες και τη λιγνίνη, τα οποία στη συνέχεια, με επιπλέον διεργασίες, δίνουν χρήσιμα μονομερή χημικά όπως γλυκόζη, ξυλόζη, φαινολικές ενώσεις, αρωματικές ενώσεις. Από αυτά, τα μονομερή, στη συνέχεια φτιάχνονται τα βιοπολυμερή και συγκεκριμένα τα biobased polymers. Τα μονομερή παίρνει η ομάδα του καθ. Μπικιάρη, τα πολυμερίζει και φτιάχνει τα βιοαποικοδομήσιμα πολυμερή», πρόσθεσε επεξηγηματικά ο καθ. Τριανταφυλλίδης.

Κωνσταντίνος Τριανταφυλλίδης

Το BIOMAC και ο κύκλος της φύσης

Επιστήμη, έρευνα και καινοτόμος επιχειρηματικότητα, μέσα και από το BIOMAC, ακολουθούν τον κύκλο της φύσης, προσπαθώντας να αξιοποιήσουν τον πλούτο που σήμερα πάει χαμένος.

Στο πρόγραμμα έχουν ενταχθεί εταίροι που έχουν τεχνογνωσία σε εξειδικευμένα αντικείμενα, ενώ θα πρέπει να σημειωθεί ότι από τις τέσσερις ελληνικές εταιρείες που μετέχουν η CreativeNano, ήδη έχει αρχίσει να παράγει νανολιγνίνη ενώ η Nanotypos, με τη μέθοδο της θερμικής νανολιθογραφίας, τοποθετεί ειδικές νανοδομές με ακίδες πάνω στα βιοαποικοδομήσιμα φιλμ των συσκευασιών, αποτρέποντας την ανάπτυξη βακτηρίων.

«Για εμάς είναι εύκολη η παραγωγή των πολυεστέρων. Το πρόβλημα έγκειται στην περιεκτικότητα και την καθαρότητα των ενδιάμεσων υλικών και κλασμάτων που θα πάρουμε από τις διάφορες βιομάζες. Θα χρησιμοποιήσουμε βιομάζα από τη Σουηδία, από τη Γερμανία. Αν τα μονομερή που πάρουμε δεν είναι υψηλής περιεκτικότητας και καθαρότητας πιθανόν να μη συμφέρει η όλη αξιοποίηση», είπε ο καθ. Μπικιάρης σημειώνοντας πως ένας από τους εταίρους θα προχωρήσει και στη φύτευση φυτών που πιστεύεται ότι θα δώσουν βιομάζα με υψηλές περιεκτικότητες σε λιγνίνη και κυτταρίνη, όπως μίσχανθο και κενάφ.

Τα logistics της βιομάζας

Ο καθ. Τριανταφυλλίδης έθεσε στη συζήτηση ένα κρίσιμο θέμα, που ξεπερνάει το BIOMAC, στην προοπτική αξιοποίησης της βιομάζας .

«Τα logistics της βιομάζας είναι πολύ σημαντικά, που θα τη βρίσκουμε, πως θα τη συγκεντρώνουμε, τι είδους θα είναι. Πρέπει να οργανωθούν οι αγρότες, να  δημιουργηθούν σχήματα συγκέντρωσης των αποβλήτων από ξυλουργεία και άλλα σημεία, να δομηθεί ένα δίκτυο εξέτασης ποιότητας της βιομάζας που θα  μπει στο λεγόμενο βιοδιϋλιστήριο».

Στα παραπάνω ο καθ. Μπικιάρης πρόσθεσε το πόσο κρίσιμοι είναι δύο ακόμη παράγοντες. Η δημιουργία οφέλους για τους αγρότες και όσους προσφέρουν  βιοπροϊόντα δεύτερης γενιάς, αλλά και η προώθηση στην αγορά προϊόντων σε τιμές που θα υπάρξει ζήτηση, κάτι που εξαρτάται από τη μαζική παραγωγή και, αναπόφευκτα από την ανάπτυξη τεχνογνωσίας στον απαιτούμενο βαθμό.

Δοκιμαστικές εφαρμογές σε πέντε κλάδους

Στο τέλος της τετραετίας θα πρέπει να υπάρχουν πολλές εφαρμογές σε δοκιμαστικό στάδιο , στην αυτοκινητοβιομηχανία, στις κατασκευές, στη συσκευασία τροφίμων, στις αγροτικές καλλιέργειες, στην υφαντουργία και τα εκτυπώσιμα ηλεκτρονικά.

Έτσι, για την αυτοκινητοβιομηχανία, το γερμανικό ινστιτούτο FRAUNHOFER θα πάρει τα μονομερή ή τα πολυμερή σε πρώϊμο στάδιο που θα του δοθούν και θα τα χρησιμοποιήσει για να βγάλει χερούλια για τα αυτοκίνητα, μέρη για καθίσματα. Το L.I.S.T. του Λουξεμβούργου,  ίσως βγάλει μονωτικά υλικά και αφρώδη για τα καθίσματα, που θα είναι πολυουρεθάνες μεν αλλά απαλλαγμένες από ισοκυανικές ομάδες που είναι τοξικές.

Για τις αγροτικές καλλιέργειες. Η ιταλική NOVAMONT θα παράξει  φιλμς  από βιοδιασπώμενα πολυμερή τα οποία, με τη νανολιγνίνη που θα προστεθεί, θα έχουν αντοχή στην ηλιακή ακτινοβολία.

Στην υφαντουργία και τα εκτυπωμένα ηλεκτρονικά, θα συνεργαστούν δύο εταίροι από τη Δανία, η εταιρεία ΟΗΜΑΤΕΧ με το Τεχνολογικό Ινστιτούτο της χώρας. Η συγκεκριμένη εταιρεία που ήδη παράγει κάλτσες αγώγιμες θερμικά και ηλεκτρικά, θα προσθέσει νανολιγνίνη που θα τους προσδώσει αντιμυκητιακές ιδιότητες  λόγω των φαινολών που περιέχει.

Στη συσκευασία τροφίμων, αναμένεται ότι το BIOMAC ότι θα μπορέσει να προσφέρει πολύ μεγάλα οφέλη, αφού θα επιμηκυνθεί η διάρκεια ζωής των νωπών φρούτων και λαχανικών. Από το Εργαστήριο του καθ. Μπικιάρη, σε συνεργασία με Ισπανό εταίρο, θα αναπτυχθούν τα συμπολυμερή από τα οποία θα φτιάχνονται τα κεσεδάκια και τα σακουλάκια για τα φρούτα και, στο εσωτερικό αυτών των φιλμ, θα τυπωθούν με τη μέθοδο της θερμικής νανολιθογραφίας, νανοκολωνίτσες με ακίδες που εμποδίζουν την ανάπτυξη βακτηρίων, άρα και την καταστροφή των προϊόντων.

Μέσα από τα 16,6 εκατ. του προγράμματος, οι εταίροι θα επενδύσουν σε εξοπλισμούς και αναβαθμίσεις, ενώ θα δημιουργηθούν άμεσα 120-150 θέσεις εργασίες.

Πάνω στο BIOMAC από το Εργαστήριο Τεχνολογίας Πολυμερών, εργάζονται τρεις μεταδιδακτορικοί ερευνητές, με ιδιαίτερα ενεργό ρόλο να έχει η διδάκτωρ χημικός Ζωή Τερζοπούλου, ενώ από το Εργαστήριο Χημικής & Περιβαλλοντικής Τεχνολογίας εργάζονται ένας υποψήφιος διδάκτωρ και μία μεταδιδάκτωρ. Στόχος είναι πάνω στο Πρόγραμμα να δουλεύουν 10 ερευνητές, κάτω από την καθοδήγηση των καθ. Μπικιάρη και Τριανταφυλλίδη, όπως και του καθηγητή Μαργαρίτη Κώστογλου.

Δείτε τις ειδήσεις από την Ελλάδα και όλο τον κόσμο στο GRTimes.gr

Ακολουθήστε το GRTimes στο Google News και ενημερωθείτε πριν από όλους

DWHITE.eu

ΡΟΗ ΕΙΔΗΣΕΩΝ