Revista >> Mai - Iunie 2014 [Nr. 165] >> Cercetare & Invatamant superior

Noi abordări ale agro-bio-economiei la INCDCP-ICECHIM

Dr. Florin Oancea

11 Iunie 2014

(Agro)-Bio-economia este un domeniu major în cadrul strategiei europene care trebuie să le permită ţărilor membre să atingă o creştere: inteligentă, prin dezvoltarea cunoştinţelor şi a inovării; durabilă, bazată pe o economie ecologică, mai eficientă în gestionarea resurselor şi mai competitivă; favorabilă incluziunii, vizând consolidarea ocupării forţei de muncă, a coeziunii sociale şi teritoriale. Bio-economia este acel tip de economie care produce şi prelucrează resurse biologice, din (agro)ecosisteme terestre şi acvatice, şi include agricultura, silvicultura, pescuitul, acvacultura, industria alimentară, industria celulozei şi a hârtiei, precum şi o parte a industriei chimice, biotehnologice şi energetice.

Institutul Național de Cercetare-Dezvoltare pentru Chimie și Petrochimie - ICECHIM a avut preocupări constante referitoare la prelucrarea avansată a resurselor regenerabile produse de sistemele biologice pentru obţinerea de bioproduse cu valoare adăugată mare. Au fost dezvoltate tehnologii originale pentru realizarea din bioresurse a unor produse cum ar fi: bioplastice şi biomateriale „inteligente”, suplimente nutritive, noi aditivi furajeri, biocombustibili, eco-solvenţi, inputuri inovative pentru tehnologiile agricole - alternative la actualele produse agrochimice.

Creșterea capacității CDI via Agri-flux

Pentru creşterea competitivităţii activităţii de cercetare-dezvoltare-inovare în domeniul agro-bio-economiei INCDCP-ICECHIM derulează, începând cu data de 18.03.2014, proiectul „Dezvoltarea Infrastructurii Existente la INCDCP-ICECHIM pentru Creșterea Competitivității Activității de Cercetare, Dezvoltare Tehnologică și Inovare în Domeniul Agro-Bio-Economiei“ (acronym Agri-flux), co-finanţat prin Fondul European de Dezvoltare Regională, în baza contractului de finanţare încheiat cu Ministerul Educaţiei Naţionale (MEN) în calitate de Organism Intermediar (OI) în numele şi pentru Ministerul Fondurilor Europene în calitate de Autoritate de Management (AM) pentru Programul Operaţional Sectorial „Creşterea Competitivităţii Economice”. Valoarea totală a proiectului este de 11.000.000 lei, din care asistenţa financiară nerambursabilă este de 11.000.000 lei.

Proiectul include amenajarea şi dotarea următoarelor laboratoare:
• Laborator de (bio)chimie în (micro)flux - sistem modular de (bio)chimie în flux cu mini/micro-reactoare, inclusiv microreactoare microfluidice;
• Laborator de condiţionare a bio-produselor – nano-atomizor; uscător / granulator în pat fluidizat; micronizator – moară cu jet; granulator / densificator de bio-produse de tip presă pentru peleţi;
• Laborator de caracterizare avansată a bio-produselor – crio-microscopic electronic de transmisie cu versatilitate ridicată, permiţând atât caracterizarea materialelor, cât şi a sistemelor biologice; difractometru de raze X de înaltă rezoluţie cu dispozitiv SAXS/WAXS pentru caracterizarea bio-produselor şi a intermediarilor din procesarea bioresurselor.

Suport pentru realizarea de noi tehnologii

Prin realizarea acestor laboratoare va creşte capacitatea INCDCP-ICECHIM de a desfăşura activităţi CDI pentru valorificarea avansată a diferitelor componente din bioresurse. Un exemplu de astfel de valorificare este prezentat în fig.1. Prin infrastructura realizată se vor dezvolta tehnologii prin care să se poată recupera eficient din biomasă o serie întreagă de compuşi cu valoarea biologică ridicată, cum sunt de exemplu γ-orizanol (un amestec de esteri ai fitosterolilor cu acid ferulic), alchilresorcinoli (lipide fenolice antioxidante), (brassino)steroide cu acţiune de stimulare a creşterii plantelor, atractanţi pentru polenizatori, terpenoide cu acţiune insecticidă, ca şi a unor nanofibre naturale cu acţiune de ranforsare a materialelor plastice compozite (nanoceluloză) sau a unor fibre vegetale cu efect pre-biotic.

Prelucrarea avansată a materialului vegetal din care s-au recuperat toate aceste componente va permite obţinerea unor intermediari chimici similari celor obţinuţi în prezent din petrol. Aceasta se va realiza prin utilizarea platformelor petrochimice existente pentru realizarea produselor chimice necesare economiei, prin utilizarea unor resurse regenerabile (bio-rafinare).

Sistemele de (bio)chimie în flux, cu o flexibilitate ridicată, permit o simulare eficientă la nivel de laborator a proceselor de biorafinare, respectiv de procesare avansată a biomasei pentru obţinerea bioproduselor cu valoare adăugată. Condiţionarea bioproduselor este necesară pentru utilizarea acestora în practică, reducerea conţinutului apei prin uscare fiind cea mai eficientă şi sigură metodă de asigurare a unui termen de valabilitate conform cerinţelor practice pentru aceste produse, caracterizate prin biodegradabilitate ridicată.

Instrumentele de analiză şi caracterizare complexă a bio-produselor şi a proceselor care duc la obţinerea acestor bio-produse au un rol semnificativ în activitatea CDI aferentă lanţurilor valorice implicate în procesarea bioresurselor. Difractometrul de raze X permite, de exemplu, definirea condiţiilor optime de pre-tratament, pentru desfacerea structurii rezistente la (bio)degradare a materialului lignocelulozic. Crio-microscopul electronic de transmisie asigură caracterizarea avansată a produselor şi materialelor obţinute prin procesarea biomasei, inclusiv a celor cu activitate biologică asupra producătorilor fotosintetici de biomasă (plante de cultură, alge).