TÉT

Alkalmazott kutatás-fejlesztés a lignin körförgásos hasznosításának ipari megalapozásásra és értéknövelt, nemzetközi piaci termékekké alakítására

Projekt azonosítója: 2019-2.1.13-TÉT_IN-2020-00043. 

Projekt kezdő dátuma: 2021.02.01.
 A projekt időtartama: 36 hónap 
Project Partnerok: 

1. Természettudományi Kutatóközpont (TTK)
2. 3R-Biophosphate Kft.
3. Assam állam Tezpur Egyetemének Energia Tanszéke

Támogatás összege: 65.968.885 Ft

Projekt rövid bemutatása:

A legnagyobb tömegben keletkező bioanyag, a lignocellulóz ígéretes megújuló szén- és energiaforrás, mely alkalmas fosszilis források kiváltására. A lignin a lignocellulóz egyik fő komponense, ami a cellulóz- és papíripar, valamint a bioetanol gyártás melléktermékként már ma is jelentős mennyiségben hasznosításra vár. Jelenleg többnyire kémiai energiáját hasznosítják egyszerű elégetéssel. A lignin a lignocellulóz legnehezebben lebontható biopolimer komponense. Hasznos termékekké alakítása igazi kihívást jelent. A lignocellulózt feldolgozó technológiák gazdaságossága jelentősen javítható lenne a lignin innovatív, értéknövelő hasznosításával. A projekt alapvető célja a lignin teljes körű, körforgásos hasznosítását megvalósító biológiai-, energetikai- és katalitikus eljárások kutatása és fejlesztése, valamint a kifejlesztett termékek nemzetközi piacra vitele. 

A konzorcium vezetője a TTK. A projekt aktív résztvevője a TTK Anyag- és Környezetkémiai Intézet Megújuló Energia Kutatócsoportja, mely az emberi tevékenységből származó káros környezeti hatások csökkentésének lehetőségeivel és a megújuló energia- és szénforrások energiahordozóvá, illetve vegyi anyaggá alakításával foglalkozik.

A 3R tapasztalt és elkötelezett vállalkozás a környezetbarát újrahasznosító ipari technológiák fejlesztése, léptéknövelése és piaci bevezetése, valamint a bioanyagok körforgásos gazdaságba integrálása terén. A vállalkozás a projektet a Fejér megyei Kajászó településen valósítja meg. Elsősorban a zéró emissziós pirolízis- és a biotechnológiai eljárások területén felhalmozott tapasztalatait hasznosítja. A kifejlesztett új, a mezőgazdasági-, ipari- és energetikai szektorban hasznosítható eljárást és termékeket a magyar konzorciumi partner (3R) nemzetközi piacra viszi.

India bevonása a lignin-hasznosítási projektbe mind környezetvédelmi, mind üzleti szempontból igen fontos. A kontinens méretű ország trópusi éghajlatán burjánzó növényzet valós alternatív, megújuló nyersanyagforrás, mely kiválthat környezetkárosító fosszilis erőforrásokat. Globálisan érzékelhető környezeti változást eredményezhetne, ha a nagy területű, hatalmas népességű ország át tudna állni a karbonsemleges gazdálkodásra. Az indiai projektpartner vezető kutatója Professor Dhanapati Deka, a TU egyik dékánja, a Bioenergia Laboratórium vezetője. Szakterülete a bioüzemanyagok és a bioenergia rendszerek kutatása, megújuló katalizátorok fejlesztése, biomassza katalitikus átalakítása bioüzemanyaggá és vegyi anyagokká. Az indiai (TU) és a magyar kutatóhely (TTK) egy korábbi TéT projektben már bizonyította, hogy eredményesen tud együttműködni. Jelen projekt a korábbi kutatás-fejlesztési együttműködés folytatása, új tartalommal. A TU technikai ligninből katalitikus depolimerizálással kisebb molekulatömegű fragmentumokat és monomereket állít elő.

 Az együttműködésben a TTK a lignin monomerek szelektív heterogén katalitikus átalakításával foglalkozik motorhajtó-anyaggá és/vagy aromás vegyületekké. Vizsgálja a katalizátor jellemzők, a reakció paraméterek és a termék hozamok közötti összefüggést. Célja az összetett reakcióhálók felderítése, a reakciómechanizmus mélyebb megismerése és az átalakulások tudatos irányítása. A lignin kémiában kulcskérdés az analízis. Gáz- és folyadék kromatográfiai, méretkizárásos kromatográfiai és infravörös spektroszkópiai módszereket alkalmaz.

Az ipari partner (3R) a lignin biológiai lebontását valósítja meg gombák jelenlétében innovatív szilárd-fázisú fermentációs eljárással. Foglakozik továbbá a lignin pirolízisével. A pirolízis olajból elektromos energiát (zöld energia) állít elő, a szilárd terméket, a bioszenet a mezőgazdaságban hasznosítja talajjavító komponensként. A vállalkozás a projektben kifejlesztett termék/technológia piacra vitelét a 2031-ig működtetett, európai NUTRIMAN Farmer Platformon is támogatja (www.nutriman.net).

Partnerek eredményeiket rangos nemzetközi folyóiratokban publikálják, hazai és nemzetközi konferenciákon mutatják be.

A projekt hosszú távú stratégiai együttműködést alapoz meg az indiai partnerrel, ami jelentősen erősíti a magyar ipari partner versenyképességét, tudományos-technológiai potenciálját és a tudásalapú innovatív agrárbiotech és újrahasznosító megoldások piaci bevezetését.