Revista si suplimente
MarketWatch
Inapoi Inainte

Realizările proiectului InteGral: Platforme interconectate pentru o conversie optimizată în bioproduse și biomateriale a fluxurile laterale specifice bioeconomiei din România

24 Septembrie 2026



Proiectul InteGral, proiect component al Programului Nucleu PN 23.06, „Dezvoltare durabilă prin chimie avansată pentru o economie circulară – ChemNewDeal” al Institutului Național de Cercetare-Dezvoltare pentru Chimie și Petrochimie – ICECHIM, și-a propus realizarea conversiei unor sub/co-produse (fluxuri laterale), rezultate din bioeconomia României, în (bio)produse și (bio)materiale cu valoare adăugată ridicată. Noutatea a fost dezvoltarea de procedee modulare de biorafinare a biomasei de nouă generație, eco-eficiente, care apoi să se agrege flexibil în platforme tehnologice destinate instalațiilor de biorafinare de mici dimensiuni. Astfel de instalații transformă mai eficient fluxurile laterale din bioeconomie în bioproduse și biomateriale care adaugă valoare prin utilizarea lor, datorită flexibilității și reducerii costurilor logistice, contribuind la atingerea unor ținte stabilite prin Pactul verde european.

Biorafinarea în cascadă: biomasa devine resursă

Una din platformele tehnologice dezvoltate a fost cea de procesare în cascadă a biomasei cu conținut ridicat de siliciu prin utilizarea unui pre-tratament biologic cu ciuperci lignocelulozolitice. Această abordare permite modificarea controlată a structurii complexe lignocelulozice prin procese biologice, în condiții mai blânde decât cele specifice unor tratamente fizico-chimice convenționale. În același timp, etapa biologică generează ea însăși produse valorificabile. Corpii de fructificație obținuți pot fi utilizați, în funcție de caracteristicile lor, ca produse alimentare cu efecte benefice sau pot constitui o resursă pentru dezvoltarea unor micomateriale destinate utilizării ca înlocuitor de piele. După pre-tratarea biologică, substratul rezultat a fost introdus într-un proces de fracționare și valorificare în cascadă. Studiile realizate în proiect au evidențiat faptul că tratamentul biologic facilitează etapele ulterioare de procesare și simplifică obținerea nanocelulozei. Nanoceluloza recuperată a prezentat caracteristici adecvate utilizării ca material funcțional pentru optimizarea materialelor plastice biodegradabile pe bază de acid polilactic (PLA), demonstrând posibilitatea transformării unei fracții provenite din fluxuri laterale ale bioeconomiei într-o resursă pentru materiale cu performanțe îmbunătățite.

Substratul epuizat constituie și o sursă de lignină oxidată, pentru care în proiect au fost investigate mai multe direcții de valorificare. Una dintre acestea este integrarea acestei lignine oxidate în acoperiri hidrofobe ale lemnului sau în materiale tradiționale de construcție de tip chirpici, reinterpretate prin soluții tehnologice actuale. Această abordare este convergentă cu principiile promovate de Noul Bauhaus European (NEB), prin orientarea către materiale simple, eficiente, accesibile și bazate pe utilizarea responsabilă a resurselor și pentru un spațiu de viață incluziv și sustenabil. Soluția propusă păstrează avantajele materialelor tradiționale, dar crește rezistența la apă și îmbunătățește nivelul de acceptanță, datorită înlocuirii unor materiale tradiționale.

O a doua direcție investigată a fost utilizarea ligninei oxidate pentru îmbunătățirea caracteristicilor materialelor plastice biodegradabile pe bază de amidon, utilizabile pentru realizarea de ambalaje alimentare. Principiul procesării în cascadă a fost continuat până la valorificarea fracțiilor reziduale. Reziduul solid rămas după etapele de extracție reprezintă o resursă pentru producerea de biocărbune, utilizabil în agricultură. În paralel, soluțiile de oligozaharide generate în cursul procesării au fost valorificate pentru amplificarea producerii de biogaz, integrând astfel și o componentă de recuperare energetică.

Nanosilicea rezultată din biomasa cu un conținut ridicat de siliciu a fost utilizată ca biostimulant pentru tratarea semințelor. Aplicată pe semințe prin filmare în pat fluidizat, după încorporare în filme de acoperire pe bază de biopolimeri, nanosilicea biogenă valorifică efectele benefice ale speciilor de siliciu solubil încă din primele etape ale germinării semințelor. Tratamentul contribuie la stimularea activității metabolice a plantulelor, susținerea mecanismelor de protecție antioxidantă și îmbunătățirea răspunsului la stresul abiotic. Valorificarea nano-bio-silicei recuperate din biomasă pentru acoperirea semințelor integrează astfel principiile economiei circulare cu agricultura sustenabilă, transformând un flux secundar într-un produs care adaugă valoare prin creșterea rezilienței culturilor agricole.



Figura 1. Procesarea în cascadă a biomasei pentru obținerea de bioproduse care adaugă valoare în timpul utilizării

Prin această succesiune de procese, platforma dezvoltată în proiectul InteGral demonstrează conceptul biorafinării în cascadă, în care aceeași resursă biologică este utilizată succesiv pentru obținerea de produse care adaugă valoare, corpi de fructificație care sunt o sursă de proteine alternative și/sau micomateriale, nanoceluloză, lignină funcționalizată pentru materiale pentru construcții eco-eficiente sau materiale plastice biodegradabile, biocărbune ameliorator de sol și intermediari pentru producerea de biogaz. Integrarea acestor fluxuri contribuie la obiectivul proiectului de a dezvolta soluții adaptate bioeconomiei circulare din România, în care fluxurile laterale sunt reconsiderate ca resurse pentru noi lanțuri de valoare – Figura 1.

O altă direcție de cercetare dezvoltată în cadrul proiectului a urmărit obținerea și valorificarea nanocelulozei bacteriene produse de comunități microbiene de drojdii și bacterii (SCOBY) derivate din culturile de Kombucha, prin integrarea acestei biotehnologii în conceptul de procesare în cascadă a biomasei. Comunitățile SCOBY specifice Kombucha sunt formate din două tipuri de bacterii producătoare de acizi organici (bacterii acetice și bacterii lactice) și din drojdii osmofile. Bacteriile acetice sunt cele care produc pelicula de celuloză bacteriană. Această peliculă de nanoceluloză este edificată pe un suport inițial, constituit de o rețea pseudo-hifală a drojdiilor osmofile. Drojdiile sunt înglobate în pelicula de celuloză, care devine astfel mai expandată. Interacțiunile dintre microorganismele comunității SCOBY, bacteriile acetice, bacteriile lactice și drojdiile osmofile sunt complexe, incluzând diferite forme de cooperare și competiție. Folosirea extractelor polifenolice obținute prin procesarea în cascadă a substratului epuizat echilibrează sistemul SCOBY, favorizând dezvoltarea bacteriilor lactice care stabilizează dezvoltarea bacteriilor acetice.



Parerea ta conteaza:

(0/5, 0 voturi)

Lasa un comentariu



trimite