TECHBIKOM
ATCZ287
About project
Technologie na zpracování odpadní biomasy lesního průmyslu pro pokročilé polymerní kompozity
Možný způsob snížení znečištění životního prostředí (skládkování nebo spalování odpadu) souvisí s plným využitím potenciálu odpadu, vzhledem k tomu, že tento odpad obsahuje zajímavé sloučeniny, které lze valorizovat. Evropský lesnický průmysl produkuje více než 30 milionů tun kůry stromů jako vedlejší produkt za rok, ale používání kůry jako suroviny bohaté na bioaktivní sloučeniny s potenciálem vyrábět speciální chemikálie a produkty je stále v minoritní pozornosti ve srovnání s používáním kůry jako zdroje energie. V důsledku změny klimatu je region opakovaně konfrontován jak přívalovými srážkami, které způsobily v uplynulých letech velké povodně, tak i tropickými teplotami a suchem. Díky tomu došlo v lesním hospodářství k přemnožení nežádoucího hmyzu, kde k
nejznámějším škůdcům patří lýkožrout smrkový (Ips typographus), zvaný také kůrovec. Při přemnožení dokáže poškodit rozsáhlé plochy smrčin, které jsou v našich kulturních lesích nejrozšířenější dřevinou. S přihlédnutím na vleklé problémy s kůrovcem napadajícím převážně smrky jak v programových regionech České republiky, tak i Horního Rakouska a nutností kácení celých lesů vzniká obrovské množství odpadní kůry, kterou je možné zpracovat speciálními technologiemi pro nové chemikálie či produkty s přidanou hodnotou. Hlavním cílem projektu je přeshraniční spolupráce ve zpracování odpadní kůry i z poškozených stromů do formy nových materiálů pokročilými inovativními nanotechnologiemi. Rakouská strana zpracuje kůru extrakcí do formy výluhů bioaktivních látek s prokázanými antibakteriálními a antivirotickými vlastnostmi, kterébudou na straně české využity pro přípravu nanovláken z biologicky odbouratelných polymerů s nastavitelnou dobou degradace.
Hlavním výstupem bude funkční vzorek - nanovlákenný polymerní materiál obsahující antibakteriální i antivirotické složky, které bude možné zpracovat do formy roušek či respirátorů efektivních například i v koronavirové prevenci v rámci nemoci COVID-19. Inovací je použití polymerů z obnovitelných zdrojů a zabudování bioaktivních složek z odpadní kůry přímo do formy polymerních nanovláken. V případě, že není materiál po použití regulérně spálen, dojde v přírodě na rozdíl od stávajících materiálů k jeho biologickému odbourání, což řeší aktuální problémy znečištění životního prostření použitými rouškami či respirátory.
Díky navázání této přeshraniční spolupráce dojde v rámci společného regionu ke zlepšení ochrany životního prostředí, k výměně know-how, posílení konkurenceschopnosti a k vytvoření inovativních materiálů pro dlouhodobé využití v rámci ochrany zdraví obyvatel obou regionů.
Technologie zur Verarbeitung von Biomasseabfällen aus der Forstwirtschaft für fortschrittliche Polymerverbundwerkstoffe
Eine Möglichkeit, die Umweltverschmutzung (Deponierung oder Verbrennung) zu verringern, besteht darin, das Potenzial des Abfalls voll auszuschöpfen, da er interessante Verbindungen enthält, die aufgewertet werden können. In der europäischen Forstwirtschaft fallen jährlich mehr als 30 Millionen Tonnen Baumrinde als Nebenprodukt an. Die Nutzung von Rinde als Rohstoff, der reich an bioaktiven Verbindungen ist und das Potenzial zur Herstellung spezieller Chemikalien und Produkte bietet, ist jedoch im Vergleich zur Nutzung von Rinde als Energiequelle noch immer eine Minderheit. Als Folge des Klimawandels ist die Region immer wieder mit sintflutartigen Regenfällen konfrontiert, die in den letzten Jahren zu großen Überschwemmungen geführt haben, sowie mit tropischen Temperaturen und Trockenheit. Dies hat zu einer Überpopulation von unerwünschten Insekten in der Forstwirtschaft geführt. Der berüchtigtste Schädling ist der Fichtenborkenkäfer (Ips typographus), auch bekannt als Borkenkäfer. Wenn sie überhand nimmt, kann sie große Flächen von Fichtenwäldern schädigen, die die am weitesten verbreitete Baumart in unseren Kulturwäldern sind. Angesichts der anhaltenden Probleme mit dem Borkenkäfer, der vor allem Fichten in den Programmregionen der Tschechischen Republik und Oberösterreichs befällt, und der Notwendigkeit, ganze Wälder abzuholzen, fällt eine riesige Menge an Rindenabfällen an, die mit speziellen Technologien zu neuen Chemikalien oder Produkten mit hohem Mehrwert verarbeitet werden können.
Das Hauptziel des Projekts ist die grenzüberschreitende Zusammenarbeit bei der Verarbeitung von Rindenabfällen selbst von geschädigten Bäumen zu neuen Materialien durch fortschrittliche innovative Nanotechnologien. Die österreichische Seite wird die Rinde durch Extraktion von bioaktiven Stoffen mit nachgewiesenen antibakteriellen und antiviralen Eigenschaften zu Sickerwässern verarbeiten, die auf tschechischer Seite für die Herstellung von Nanofasern aus biologisch abbaubaren Polymeren mit einstellbaren
Abbauzeiten verwendet werden.
Das Hauptergebnis wird eine funktionelle Probe sein - ein nanofaseriges Polymermaterial, das antibakterielle und antivirale Komponenten enthält und zu Masken oder Atemschutzmasken verarbeitet werden kann, die z. B bei der Prävention des Coronavirus im Zusammenhang mit der COVID-19-Krankheit wirksam sind. Falls das Material nach dem Gebrauch nicht verbrannt wird, baut es sich im Gegensatz zu den bestehenden Materialien in der Natur ab, wodurch die derzeitigen Probleme der Umweltverschmutzung durch
gebrauchte Atemschutzmasken oder Atemschutzgeräte gelöst werden.
Der Aufbau dieser grenzüberschreitenden Zusammenarbeit wird den Umweltschutz in der gemeinsamen Region verbessern, Know-how austauschen, die Wettbewerbsfähigkeit stärken und innovative Materialien für den langfristigen Einsatz zum Schutz der Gesundheit der Bevölkerung beider Regionen schaffen.