|
Proiect PCCA Tip 1
Program:
PARTENERIATE ÎN DOMENII PRIORITARE
PN-II-PT-PCCA--2013-4-0848
Nr. Contract:
273/2014
“BIOCATALIZATOR
COOPERATIV-DUAL PENTRU BIORAFINĂRIE – OPORTUNITĂŢI ŞI PROVOCĂRI PENTRU
CONVERSIA GLICEROLULUI REZIDUAL LA PRODUŞI VALOROŞI ÎN INDUSTRIA POLIMERILOR”
Director proiect: Dr. Mădălin
- Iancu ENACHE
REZUMAT
BioGlyCat
propune dezvoltarea unui nou design pentru catalizatori sub numele de
biocatalizator cooperativ-dual, design care se bazează pe sinergismul
cuplării a două tipuri de enzime (lipaza şi decarboxilaza) ȋn cadrul
aceleiași structuri catalitice heterogene. BioGlyCat modelează
catalizatorul propus pentru procese de biorafinărie care constau în
conversia glicerolului rezidual ȋn derivaţi ai săi cu valoare industrială
(ex. carbonat de glicerol-GlyC, glicidol-GlyD şi poliglicerol).
Glicerolul rezidual este produsul secundar obţinut ȋn cantităţi mari (ex.
2,4 kt de glicerol la producţia de biodiesel doar ȋn anul 2012) ȋn procesul
de fabricare a biodieselului. Acest produs ȋncepe să constituie o problemă
pentru raportul eficienţă/cost al procesului biodiesel. In ciuda faptului că
molecula de glicerol prin structura ei are o multitudine de aplicaţii
(glicerol – moleculă platformă), glicerolul rezidual nu are valoare pentru
industria de sinteză datorită impurităţilor conţinute (metanol, apă, săpun,
săruri). De asemenea, purificarea glicerolului rezidual nu este o
alternativă fezabilă. Lipsa unui management adecvat pentru glicerolul
rezidual atrage după sine scăderea interesului industriei ȋn biodiesel
datorită costurilor ridicate de producţie şi creşterii riscului de poluare a
mediului prin stocurile mari de glicerol.
In acest context, BioGlyCat propune conversia biocatalitică a
glicerolului asistată de un biocatalizator cooperativ-dual (cocktail
de enzime - lipaza şi decarboxilaza) ȋn format heterogen (enzime imobilizate
pe suport solid). Procesul biocatalitic corespunzător se desfăşoară ȋn două
etape succesice: 1) carbonilarea glicerolului cu dimetil carbonat şi
obţinerea GlyC ȋn prezenţă de lipază şi 2) transformarea GlyC ȋn GlyD şi
apoi ȋn poliglicerol, proces catalizat de decarboxilază. BioGlyCat
propune realizarea unui sistem biocatalitic de sinteză a poliglicerolului
care va funcţiona ȋn regim de flux continuu. Acesta va juca rol de prototip
pentru realizarea unei instalaţii pilot. Dezvoltarea sintezei
poliglicerolului la scară industrială va constitui un punct de atracţie al
proiectului BioGlyCat pentru companiile industriale. Atât prototipul
cât şi unitatea pilot vor fi testate ȋn condiţii reale utilizând ca materie
primă glicerol separat direct din procesul biodiesel (glicerol rezidual). Se
va realiza un studiu amănunţit al efectelor matricei glicerolului rezidual
(impurităţi) asupra eficienţei procesului biocatalitic.
BioGlyCat
lansează ideea unei noi tehnologii sustenabile, competitive, ecologice şi
eficiente pentru producerea derivaţilor glicerolului (ex. GlyC, GlyD,
poliglicerol) cu aplicabilitate ȋn industria polimerică. In plus,
BioGlyCat este o alternativă promiţătoare pentru piaţa biodiesel prin
faptul că propune utilizarea glicerolului rezidual, rezultat ȋn urma
procesului biodiesel, ȋn sinteza de substanţe chimice importante pentru
industria polimerilor.
BioGlyCat
propune dezvoltarea unei activităţi de cercetare sub forma colaborării ȋntre
mediul public reprezentat de Institutul de Biologie (CO) şi Universitatea
din Bucureşti (P1), şi mediul privat reprezentat de ICPAO (P2). Astfel,
cunoştinţele şi experienţa de laborator ale unităţilor academice se vor
completa cu experienţa la scară industrială a IMM-ului. Structura
consorţiului este menită să asigure o calitate superioară cercetării şi
dezvoltării propuse pe baza recunoaşterii internaţionale a partenerilor CO
şi P1, cât şi o valorificare eficientă a produselor finite generate ȋn
cadrul proiectului, pe baza interesului exprimat de partenerul din industrie
(P2). Colaborarea propusă ȋn cadrul BioGlyCat va permite realizarea
unei noi punţi de legătură ȋntre mediul public şi privat, implicând interes
economic de ambele părţi şi un impact substanţial asupra agenţilor economici
implicaţi ȋn industria polimerilor. Totodată, BioGlyCat propune o
alternativă de sinteză „verde”, cu toxicitate scăzută care să susţină
protejarea mediului ȋnconjurător.
Pentru informaţii detaliate despre celelalte programe finanţate de
Ministerul Educaţiei Naţionale, vă invităm să vizitaţi
http://uefiscdi.gov.ro/
|
