Zrównoważone biopowłoki do zastosowań przemysłowych
Ponad 80% z blisko miliona ton produkowanych każdego roku w Europie farb i powłok jest otrzymywana z surowców kopalnych. Zmniejszenie negatywnego wpływu tych powłok stanowiłoby znaczący postęp w realizacji europejskich celów dotyczących ochrony klimatu. Swój wkład wniósł tu finansowany przez UE projekt PERFECOAT. „Postanowiliśmy uczynić powłoki bardziej zrównoważonymi i to bez poświęcania jakości”, mówi Alexander Wentzel, główny badacz w SINTEF, instucji partnerskiej koordynującej projekt. Projekt otrzymał również wsparcie od Wspólnego Przedsięwzięcia na rzecz Bioprzemysłu, poprzednika obecnego Wspólnego Przedsięwzięcia na rzecz Biotechnologicznej Europy Opartej na Obiegu Zamkniętym.
Tworzenie szerokiej gamy biopowłok
Aby osiągnąć ten cel, zespół poczynił postępy w kierunku opracowania i walidacji nowej generacji biopowłok do drewna przemysłowego oraz powłok dekoracyjnych. „Wykorzystując połączenie biotechnologii przemysłowej, syntezy chemicznej i nanotechnologii, byliśmy w stanie opracować szereg nowych, bardziej zrównoważonych rozwiązań dla sektora powłok przemysłowych”, wyjaśnia Wentzel. Do tych rozwiązań należy nowa koncepcja opartego na węglowodanach, utwardzalnego promieniami UV środka wiążącego do powłok do drewna. „Przy ponad 25% zawartości bioproduktów powłoki te były bliskie spełnienia przemysłowych standardów wydajności w pracach demonstracyjnych, co stanowi doskonały punkt wyjścia do dalszego rozwoju i doskonalenia”, dodaje Wentzel. Innym ważnym rezultatem było zastosowanie wielościennego oligomerycznego silseskwioksanu i mikrofibrylowanej celulozy jako dodatków funkcjonalnych w powłokach. Zespół wykazał, że ich użycie może poprawić odporność chemiczną powłok i że mogą one służyć jako skuteczny modyfikator reologii na bazie biologicznej w farbach wodorozcieńczalnych.
Od specjalistycznych powłok po naturalne źródła pigmentów
Zespół przeanalizował też możliwość wykorzystania masy komórek drobnoustrojów jako potencjalnego zamiennika konwencjonalnych środków wypełniających. Naukowcy zademonstrowali tutaj możliwość włączenia nowych funkcji, które mogą być istotne dla zastosowań powłok specjalistycznych. Ponadto naukowcy zmodyfikowali szczepy niekonwencjonalnych drożdży i grzybów jako potencjalne naturalne źródło pigmentów i innych istotnych związków. Ten kierunek prac doprowadził do powstania nowych szczepów, które nadprodukują określone lipidy, terpeny i rozszerzoną gamę pigmentów mikrobiologicznych, od czerwonego do fioletowego. Naukowcy przygotowali ponadto kompleksowy pakiet ocen bezpieczeństwa i zrównoważonego rozwoju dla nowych składników i formuł farb. Znalazły się wśród nich metody oceny bezpieczeństwa in vitro, a także środowiskowa i społeczna ocena cyklu życia, rachunek kosztów cyklu życia i scenariusze końca życia.
Prosta ścieżka w kierunku bardziej zrównoważonych powłok
Dzięki doskonałej współpracy 12 partnerów zespół PERFECOAT nie tylko zrealizował większość swoich bardzo ambitnych celów, ale także zgromadził znaczną ilość interesujących i istotnych danych, na podstawie których można prowadzić dalsze badania. Pracuje już nad tym wielu partnerów projektu. Przykładowo kilku partnerów bierze udział w finansowanym przez UE projekcie BIONEER, w ramach którego udoskonalane są związki pochodzenia biologicznego stosowane w powłokach utwardzanych promieniami UV. Duży nacisk położono też na rozpowszechnianie informacji o wynikach projektu. Przykładem jest szereg artykułów, jak i organizacja warsztatów i webinariów skierowanych do przemysłu, decydentów, studentów i szerszej publiczności – w tym jednego warsztatu współorganizowanego przez finansowany przez UE/BBI JU projekt CHAMPION. „Dzięki połączeniu różnych technologii i kompetencji projekt PERFECOAT wytyczył ścieżkę do uzyskania bardziej zrównoważonych powłok – ścieżkę, którą nasi partnerzy przemysłowi i badawczy rozwijają teraz poprzez szereg nowych, ciekawych inicjatyw i form współpracy”, dodaje Wentzel.
Słowa kluczowe
PERFECOAT, biopowłoki, farby, powłoki, Wspólne Przedsięwzięcie na rzecz Bioprzemysłu, Wspólne Przedsięwzięcie na rzecz Biotechnologicznej Europy Opartej na Obiegu Zamkniętym, biotechnologia, nanotechnologia, zrównoważony rozwój, projekt BIONEER, projekt CHAMPION
