Raziskave

Selektivna ekstrakcija molekul z visoko vrednostjo za sektor specialnih kemikalij iz ostankov predelave lesa

Šifra:

J4-1767

Obdobje:

01. julij 2019 - 30. junij 2022

Obseg:

0,07 FTE

Vodja:

Samo Kreft

Veda:

4.01.02 Biotehnika / Gozdarstvo, lesarstvo in papirništvo / Lesarstvo

Opis:

Gozdno lesi sektor, zlasti industrija celuloze in papirja, pri primarni predelavi lesa proizvaja velike količine lubja. Samo v letu 2017 je evropska industrija celuloze in papirja porabila skoraj 149 milijonov kubičnih metrov lesa. Lubje zmanjšuje kakovost lesnih izdelkov in se zato odstranjuje ter v glavnem uporablja za proizvodnjo energije z izgorevanjem. V industriji celuloze in papirja se za odstranjevanje lubja uporablja postopek mokrega lupljenja, katerega stranski proizvod je okolju in zdravju škodljiva voda. Pri predelavi vsakega kubičnega metra lesa se za odstranjevanje lubja porabi do 2 m3 vode. 20-40% suhe mase odstranjenega lubja so lipofilni in hidrofilni ekstrakti, ki jih je zaradi njihove toksičnosti potrebno obdelati v dragem postopku. Toda ti industrijski ostanki vsebujejo bioaktivne spojine s široko paleto potencialnih aplikacij visoke vrednosti v sektorjih človekovega zdravja in funkcionalnih živil. Med temi spojinami so v velikih količinah prisotni polifenoli, ki so tržno zelo zanumivi. Pri mnogih polifenolih je potrjena antioksidativna aktivnost, sposobnost uničevanja prostih radikalov. Polifenoli se uporabljajo v raziskovalnih programih za preprečevanje koronarne bolezni srca, raka in napredka HIV. Te biokemikalije so tudi potencialni vir številnih inovacij v proizvodih in so lahko alternativa kemikalijam na osnovi nafte. Iskanje metod za odstranjevanje velikih količin teh ekstraktov ima velik pomen za okolje, ob tem pa predstavlja gospodarsko priložnost. V tem projektu bomo razvili metodologijo za dostop do teh polifenolov z visoko vrednostjo iz mokrih in suhih procesov odstranjevanja lubja in s tem dodali vrednost toksičnim odpadnim materialom. Projekt je temeljna raziskava, z možnostjo aplikacij na industrijski in tržni ravni. Razvili bomo trajnosten in ponovljiv postopek z uporabo funkcionaliziranih magnetnih delcev za zbiranje polifenolov iz ostankov, ki mu bo sledilo njihovo ločevanje na monolitnih nosilcih. Da bi bolje razumeli vpliv ključnih parametrov obdelave na učinkovitost in natančnost ekstrakcije polifenolov pri ciljanju na specifične tipe, bomo z ekstrakcijo polifenolov pod različnimi pogoji izdelali primerjalno študijo in modeliranje (kemometrija v kombinaciji s sočasno spektroskopsko analizo (in-line spectroscopic analysis). Z analizo življenjskega cikla (LCA) in izračunom stroškov življenjskega cikla (LCC) bomo ocenili okoljsko in ekonomsko upravičenost razvitega postopka, da bi ugotovili, ali je smiselno pridobivati polifenole iz mokrih ali suhih ostankov odstranjevanja lubja v primerjavi s konvencionalno metodo obdelave onesnažene vode in sežiganjem suhih materialov. Rezultati tega projekta so lahko zelo koristni za slovenske in evropske (z upravljanjem pravic intelektualne lastnine) industrije gozdno lesnega sektorja, ki uporabljajo mokre in suhe procese odstranjevanja lubja in z njimi povezane ostanke.

Faze:

https://cris.cobiss.net/ecris/si/sl/project/17839

Bibliografske reference, ki izhajajo neposredno iz izvajanja projekta:

https://cris.cobiss.net/ecris/si/sl/project/17839

Financira:

Raziskovalni projekti so (so)financirani s strani Javne agencije za raziskovalno dejavnost.

Nazaj

Spremenjeno: 26. april 2023