Projekt BIOmagic
Bioprodukty z biomasy lignocelulozowej pozyskanej z gruntów marginalnych
w celu wypełnienia luki obecnej w narodowej biogospodarce (BIOmagic)
Ważnym źródłem biomasy lignocelulozowej w Polsce mogą być nieżywnościowe Wieloletnie Rośliny Przemysłowe (WRP) uprawiane na gruntach marginalnych, które stanowią powierzchnię ponad 2 milionów ha użytków rolnych. Jednym z podstawowych założeń biogospodarki jest to, że żadna biomasa nie powinna być wykorzystana na cele energetyczne bez rozważenia opcji jej wykorzystania na produkty o wyższej wartości dodanej. W związku z tym, celem głównym projektu BioMagic jest wytworzenie bioproduktu/bioproduktów zawierającego substancje bioaktywne, z biomasy lignocelulozowej WRP pozyskanej z gruntów marginalnych.
W Projekcie zidentyfikowane zostaną grunty marginalne w Polsce oraz możliwości pozyskania z nich biomasy WRP z uwzględnieniem wpływu zmian klimatycznych.
Opracowane zostaną optymalne technologie uprawy 12 gatunków WRP z 3 grup roślin w kontekście zrównoważonej produkcji biomasy:
- 4 gatunki z grupy krzewów i drzew szybko rosnących:
- Robinia pseudoacacia,- Salix purpurea, Salix viminalis,- Populus nigra x P. Maximowiczii;
- 3 gatunki z grupy bylin:
- Helianthus salicifolius,- Silphium perfoliatum,- Helianthus tuberosus;
- 4 gatunki z grupy traw o typie fotosyntezy C4:
- Miscanthus x giganteus,
- Miscanthus sinensis,
- Miscanthus sacchariflorus,- Spartina pectinata.
Określony będzie bilans obiegu wody i składników pokarmowych w uprawie WRP na gruntach marginalnych. Opracowana zostanie logistyka obrotu biomasą lignocelulozową w zależności od jej rodzaju i wymagań jakościowych producentów ekstraktów i substancji bioaktywnych. Opracowane zostaną innowacyjne rozwiązania pozyskiwania ekstraktów i substancji bioaktywnych z biomasy WRP metodami ekstrakcji nadkrytycznej i cieczowej. Określone zostaną możliwości wykorzystania standaryzowanych ekstraktów roślinnych dla celów farmaceutycznych i weterynaryjnych. Zaproponowane zostanie biotechnologiczne wykorzystanie wybranych ekstraktów i rafinatów jako dodatku do żywności i/lub pasz. Określone będą zrównoważone sposoby zagospodarowania biomasy poekstrakcyjnej i zbilansowanie jej potencjału energetycznego w celu opracowania energooszczędnych technologii wytwarzania bioproduktów. Wdrożona zostanie w skali półtechnicznej technologia produkcji co najmniej jednego bioproduktu stanowiącego dodatek do produktów żywnościowych i/lub paszowych i/lub farmaceutycznych i/lub weterynaryjnych i/lub suplementów. Wykonana będzie zintegrowana ocena łańcuchów wartości dodanej wytwarzania bioproduktów z uwzględnieniem oceny cyklu życia w aspekcie środowiskowym, ekonomiczno-energetycznym i społecznym. Wyniki fazy badawczej zostaną przygotowane do wdrożenia u partnerów przemysłowych.
W skład Konsorcjum realizującego projekt wchodzą 2 uniwersytety (Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Uniwersytet Medyczny w Lublinie), 3 instytuty branżowe (Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa — Państwowy Instytut Badawczy w Puławach, Instytut Nowych Syntez Chemicznych, Instytut Technologiczno-Przyrodniczy) oraz 2 przedsiębiorców (Chemprof s.c., Quercus Sp. z o.o.
Biomasa lignocelulozowa WRP pozyskiwana w sposób zrównoważony z gruntów marginalnych będzie zagospodarowana zgodnie z koncepcją hierarchii jej wykorzystania, a więc w pierwszej kolejności będzie stanowić ona surowiec do wytwarzania ekstraktów i bioproduktów, następnie pozostałości poprodukcyjne będą zwaloryzowane bilansem energetycznym zaawansowanych biopaliw. Pozyskane bioprodukty mogą stanowić wersję „bio” tradycyjnych produktów lub stać się nowymi produktami o nowych i innowacyjnych funkcjach, ich potencjał można wykorzystać na nowych oraz istniejących rynkach.
Rezultaty projektu BioMagic jako elementu narodowej biogospodarki mogą przynieść wiele wymiernych korzyści dla kraju, zarówno gospodarczych, społecznych jak i ekonomicznych. Zagospodarowanie gruntów marginalnych, produkcja biomasy WRP, jej logistyka, przetwórstwo, pozyskiwanie ekstraktów i wytwarzanie bioproduktów to potencjalnie kilkaset tys. miejsc pracy. Potwierdzeniem powyższej tezy oraz ułomności rozwoju tego rodzaju interdyscyplinarnych badań w zakresie biogospodarki są dane z rynku UE. Szacuje się, bowiem że europejski rynek biogospodarki to obecnie aż ponad 2 biliony Euro, z zatrudnieniem ok. 21 ,5 milionów osób, a perspektywy dalszego rozwoju tego rynku wyglądają lepiej niż obiecująco.
Autor: dr inż. Marek Hryniewicz (Instytut Technologiczno-Przyrodniczy w Falentach Oddział w Warszawie, Rakowiecka 32, 02-532 Warszawa, e-mail m.hryniewicz@itp.edu.pl).
Koordynator projektu

Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie
Beneficjenci

Querqus Sp. z o.o.

Instytut Nowych Syntez Chemicznych

Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa – Państwowy Instytut Badawczy

Instytut Technologiczno-Przyrodniczy

Uniwersytet medyczny w Lublinie

ChemProf Doradztwo Chemiczne s.c.