O projektu
Dizajn naprednih biokompozita iz energetski održivih izvora (BIOKOMPOZITI)
Dizajn naprednih biokompozita iz energetski održivih izvora (BIOKOMPOZITI) je projekt kojim će se dizajnirati i izraditi napredni biokompozitni materijali poboljšanih svojstava s širokom mogućnošću primjene u gospodarskom sektoru uz apsolutno iskorištavanje sirovine kroz proizvodnju biogoriva temeljenu na razvoju i primjeni novih tehnoloških rješenja.
Razvijeni inovativni proizvodi i tehnologije transferirat će se u znanstvene i poslovne sfere društva poštujući pri tome načela efikasnosti resursa i kružne ekonomije
Više informacija o projektu
Kontakt
Sveučilište u Zagrebu
Tekstilno-tehnološki fakultet
Prilaz b. Filipovića 28a
10000 Zagreb
E-mail: fakultet@ttf.unizg.hr
Telefon: +385 1 3712 500
Sveučilište u Zagrebu
Tekstilno-tehnološki fakultet
Znanstveno-istraživački centar za tekstil (TSRC)
Savska cesta 16/9
Voditeljica TSRC-a:
Prof. dr. sc. Sandra Bischof
E-mail: sbischof@ttf.unizg.hr
Telefon: +385 1 4877 351
KORISNIK
Sveučilište u Zagrebu Tekstilno-tehnološki fakultet
PARTNER
Sveučilište u Zagrebu Agronomski fakultet
POSREDNIČKO TIJELO RAZINE 1
Ministarstvo znanosti i obrazovanja Republike Hrvatske
POSREDNIČKO TIJELO RAZINE 2
Središnja agencija za financiranje i ugovaranje programa i projekata Europske unije
Biokompoziti
Biokompoziti
Dizajnirat će se i izraditi napredni biokompozitni materijali dobiveni od biorazgradive polimerne matrice i energetski obnovljivih izvora, odnosno različitih stabljičnih vlakana koje čine ojačalo (u obliku vlakana ili tkanine) uz potpunu iskoristivost sirovine te transfer znanja, tehnologije i inovativnih materijala u akademski i gospodarski sektor, a prvenstveno u područje autoindustrije, građevine te bioekonomije u kojima postoji značajna potreba za rezultatima projekta.
U okviru projekta razvit će se napredni materijali manje težine, poboljšane čvrstoće i povećane otpornosti na gorenje uz zamjenu dosadašnjeg dugotrajnog postupka predobrade stabljičnih vlakana (maceracije) ekološki povoljnom i inovativnom metodom primjene biokatalizatora i mikrovalova.
Što su biokompoziti?
Biokompoziti su kompozitni materijali koji u svom sastavu imaju prirodno ojačalo (npr. biljna vlakna) i mogu biti: djelomično biorazgradljivi uz korištenje nerazgradive polimerne matrice poput plastomera (npr. polietilen, polipropilen) i duromera (npr. epoksi, poliester) ili mogu biti potpuno biorazgradljivi uz korištenje biorazgradive polimerne matrice poput obnovljivih biopolimera (npr. soja, škrob, celuloza) i biorazgradivih polimernih matrica na bazi fosilnih goriva (npr. alifatski kopoliester, poliesteramid).
Upotrebljavaju se kao održiva i ekološki prihvatljivija alternativa konvencionalnim polimernim kompozitima.
Biogoriva
Biogoriva
Ostatak od proizvodnje biokompozita postat će sirovina za razvoj novih tehnologija izrade peleta i proizvodnje bioplina čija će se energetska svojstva kontinuirano ispitivati sve do postizanja optimalnog tehnološkog rješenja.
Pri tome je važno istaknuti da biomasa kao ulazni parametar za proizvodnju biogoriva nije uvijek istog sastava s obzirom da se biljke korištene kao sirovina prikupljaju u različito doba godine i u različitim kombinacijama.
Međutim, različiti ulazni parametri povoljno utječu na transfer znanja i tehnologije u okviru kojeg će se patentirati barem 2 materijala i/ili tehnologije, potpisati barem 2 I&R sporazuma i objaviti minimalno 6 radova jer kombinacija različitih ulaznih parametara sadrži potencijal za više optimalnih rješenja ovisno o potrebnoj namjeni.
Što su biogoriva?
Biogoriva su visokovrijedna kruta, tekuća i plinovita goriva dobivena iz biomase pomoću različitih procesa pretvorbe u različite tipove energije.
Ovisno o vrsti biomase dijelimo ih na goriva prve, druge i treće generacije.
Prva generacija biogoriva dobiva se od jestivih sirovina.
Druga generacija biogoriva koristi široki raspon sirovina – od lignoceluloznih sirovina pa sve do krutog komunalnog otpada.
Treća generacija biogoriva odnosi se na biomasu alga.
Upotrebljavaju se u pometu ili za dobivanje toplinske i električne energije.
Sirovina za izradu
Sirovina
Sirovina za izradu naprednog materijala bit će samoniklo bilje Arundo donax L i Spartium junceum L te energetske kulture Sida hermaphrodita i Miscanthus x giganteus koje do sada, unatoč stvaranju velike količine biomase po jedinici površine potrebne za pretvorbu u zelenu energiju i minimalnim zahtjevima uzgoja, nisu korištene u navedene svrhe.
1. Odabir sirovina te uzgoj i prikupljanje poljoprivredne biomase
- prikupljanje dovoljne količina samoniklih kultura za potrebe istraživanja
- uzgoj samoniklih kultura za potrebe istraživanja
- ispitivanje i utvrđivanje svojstva biljaka
- statistička obrada podataka i interpretiranje rezultata
2. Izrada matriksa poboljšanih svojstava
- predobrada stabljičnih vlakana inovativnim postupkom
- prijava patenta inovativnog postupka maceracije
- izrada tekstilno plošnog proizvoda u formi vlakna
- izrada matriks poboljšanih svojstava
- izrada vlakna s poboljšanim svojstvima
- izrada prototipova kompozita
- nabava istraživačke opreme
- zapošljavanje novog istraživača
3. Proizvodnja biogoriva iz nusproizvoda novorazvijenim tehnološkim rješenjima
- razvoj tehnološkog rješenja proizvodnje bioplina
- proizvodnja bioplina
- proizvednja peleta
- analiza energetskih svojstava peleta
4. Transfer znanja i tehnologije
- objava znanstvenih radova indeksiranih na platformi Web of science
- izrada Studije provjere i zaštite intelektualnog vlasništva nad rezultatima projekta
- podnošenje patentnih prijava
- priprema i postpisivanje I&R sporazuma
5. Promidžba i vidljivost
- izrada Plan diseminacije
- izrada web stranice i promotivni materijali
- organizacija i održavanje diseminacijske konferencija
6. Upravljanje projektom i administracija
- Izrada Plan upravljanja
- zapošljavanje adminstratora/administratorica
- održavanje sastanaka
Razdoblje provedbe
Početak: 20.12.2019.
Završetak: 01.12.2023.
Arundo donax
Arundo
Arundo donax je visoki višegodišnji trst iz porodice trava. Jedna je od nekoliko takozvanih vrsta trske.
Spartium junceum
Spartium
Latinsko ime biljke Spartium potječe od grčke riječi spartion koja je značila uže i trsku za pletenje, a porijeklo antičkog imena Splita izvedeno je od latinskog imena.
Miscanthus giganteus
Miscanthus
Biomasa Miscanthusa se može koristiti u direktnom izgaranju isto kao i nafta, plin ili ugljen, može se preraditi u pelete/brikete ili usitnjeno za direktno izgaranje.
Sida hermaphrodita
hermaphrodita
Sida hermaphrodita pripada porodici sljezovki porijeklom iz SAD-a i Kanade. To je ne prehrambeni, celulozni usjev, s brzim rastom i jako razvijenim korijenovim sustavom.
Uspješna provedba
Assortment
Uspješnom provedbom projekta će gospodarski sektor, proizvođači različitih područja, dobiti mogućnost ostvarivanja proizvoda dodane vrijednosti.
Do sada se biomasa iskorištavala direktnom primjenom energetskih biljaka, a ovim projektom će se interdisciplinarnim istraživanjem, prethodno izdvajati vrijedan produkt – vlakna koja predstavljaju sirovinu u proizvodnji vlaknima ojačanih kompozita. S druge strane, u proizvodnji vlaknima ojačanih kompozita je veliki problem stvarala velika količina otpadnog materijala (90%) koji se ovim projektom u potpunosti iskorištava za proizvodnju biogoriva.
Do sada se taj otpad nije iskorištavao jer je prethodno tretiran lužinom koja je onemogućavala njegovu daljnje korištenje. S obzirom da ovaj projekt predviđa razvoj novog ekološki povoljnog postupka predobrade, otpad će se moći koristiti za stvaranje bioenergije.
Prijenosom znanja iz jednog područja u drugo ulazna sirovina biomasa dobiva višenamjensko iskorištenje kroz proizvodnju biokompozita i bioenergije.
Kompozitni materijali imaju sve veći značaj u razvoju naprednih materijala jer se izborom različitih komponenti i njihovom ciljanom modifikacijom mogu znatno unaprijediti svojstva pojedinih materijala, a gotovom proizvodu dati završna svojstva prema gotovo svakom zahtjevu (smanjena gorivost, zaštita od UV zračenja, antimikrobna zaštita, vodoodbojna ili uljeodbojna svojstva i sl.) u ovisnosti o namjeni proizvoda i zahtjevima tržišta.
Ostatci iz proizvodnje biokompozita biti će istraživani kao potencijalne sirovine u proizvodnji bioplina i peleta.