Europejska Wspólnota Zrównoważonych NanoMateriałów Biologicznych

W ramach projektu BIOMAC utworzona zostanie otwarta platforma testowa poświęcona zwiększaniu skali nowych koncepcji materiałów pochodzenia biologicznego przy konkurencyjnych kosztach i jednoczesnym dostępie do kompleksowych usług.

BIOMAC to partnerstwo badawczo-przemysłowe 34 podmiotów, które służy zintegrowanej strategii zwiększania skali produktów i materiałów pochodzących z biomasy. Jego celem jest stworzenie otwartego ekosystemu innowacji (OITB-Open Innovation Test Bed), który zapewni holistyczne usługi w zakresie projektowania, rozwoju i testowania nowych biokompozytów polimerowych opartych na nanotechnologii.

Jednocześnie będzie oferować usługi obejmujące ocenę ram regulacyjnych, zrównoważonego rozwoju, obiegu zamkniętego i potencjału rynkowego, dostępne na uczciwych warunkach i kosztach dla zainteresowanych stron.

Biokompozyty na bazie nanocząstek są odpowiedzią na wiele wyzwań stojących przed naszym społeczeństwem w zakresie nowych, przyjaznych dla środowiska materiałów, ale brak inwestycji, finansowania i ich ograniczona produkcja na dużą skalę sprawiają, że na rynku dostępna jest tylko niewielka liczba takich materiałów. BIOMAC wypełnia tę lukę, zapewniając kompleksowe usługi zainteresowanym stronom i przyspieszając wejście na rynek innowacyjnych materiałów pochodzenia biologicznego. Aby to osiągnąć, połączono innowacyjne technologie i odpowiednie metodologie, które zostały już opracowane na wysokim poziomie przez partnerów i zostały ulepszone w kontekście tworzenia ekosystemu BIOMAC.

Możliwości otwartego ekosystemu innowacji BIOMAC: świadczenie usług, materiały i dostępne technologie.

Czym są otwarte stanowiska do testowania innowacji?

Open Innovation Test Beds (OITB) to podmioty z siedzibą w co najmniej 3 krajach UE, które oferują dostęp do fizycznych obiektów, możliwości i usług potrzebnych do opracowywania, testowania i skalowania nanotechnologii i zaawansowanych materiałów. Ich celem jest uczynienie rozwoju innowacyjnych produktów bardziej dostępnym dla firm i użytkowników, aby przejść od walidacji w laboratorium (TRL 4) do prototypów w środowisku przemysłowym (TRL 7). Tworzenie OITB jest finansowane przez UE w ramach działań programu Horyzont, w kontekście promowania biogospodarki.

W przeciwieństwie do tego, co wiemy do tej pory w zakresie świadczenia usług badawczo-rozwojowych, otwarte stanowiska testowe innowacji mają pewne szczególne cechy, które powinny przyspieszyć wprowadzenie innowacyjnych materiałów do handlu:

1. Oferują one zintegrowane, całościowe usługi za pośrednictwem jednego wykonawcy - pojedynczego punktu kontaktowego - the Single Point of Entry (SEP)
2. Składają się one z wielu doświadczonych naukowców z całej Europy, którzy oferują swoją wiedzę i infrastrukturę po konkurencyjnych cenach
3. Oferują kompleksowe usługi biznesowe i marketingowe, które mogą pomóc w uzyskaniu dostępu do możliwości finansowania i wejścia na nowe rynki
4. Pozwalają one znacznie skrócić czas i obniżyć koszty opracowania pomysłu na udany produkt.

Innowacyjne pomysły opracowane w BIOMAC

W BIOMAC opracowywanych jest 5 oryginalnych produktów we współpracy z firmami będącymi ich użytkownikami końcowymi, które wprowadzą je na rynek. Produkty te są przeznaczone do stosowania w sektorach motoryzacyjnym, opakowań żywności, rolniczym, produkcyjnym i elektroniki drukowanej.

Zastosowanie 1: Przemysł motoryzacyjny
Dla zastosowań w przemyśle motoryzacyjnym, BIOMAC bada produkcję wnętrz samochodów za pomocą druku 3D. Części te, takie jak np. klosze, wykonane są z twardych i elastycznych żywic utwardzanych promieniami UV na bazie kwasu mlekowego i bursztynowego, zawierają nanocelulozę i są odporne na ścieranie. Ze względu na swój skład mogą być poddawane recyklingowi lub biodegradacji, przyczyniając się w ten sposób do rozwiązania problemu utylizacji i recyklingu odpadów z tworzyw sztucznych z przemysłu motoryzacyjnego, a zwłaszcza toksycznych części izolacyjnych.

Zastosowanie 2: Zastosowania rolnicze
Partnerzy BIOMAC opracowują biodegradowalne arkusze okrywowe i biodegradowalne doniczki do układania w stosy. Doniczki są zwykle wykonane z polipropylenu, tworzywa sztucznego pochodzącego z ropy naftowej, które nie ulega biodegradacji i stanowi duży procent odpadów z tworzyw sztucznych. BIOMAC opracowuje arkusze okrywowe, które zamiast sadzy będą zawierać nanododatki z biomasy, a także doniczki pochodzenia biologicznego, które zachowają właściwości mechaniczne, ale także zaoferują lepsze opcje wycofania z eksploatacji, w tym recykling organiczny.

Zastosowanie 3: Pakowanie żywności
Aby opracować inteligentne opakowania na żywność, BIOMAC opracowuje kompostowalne folie na bazie PLA. Do folii dodawane są nanomateriały pochodzenia biologicznego, aby nadać im specjalistyczne właściwości. W szczególności nanoceluloza bakteryjna, która poprawia właściwości bariery gazowej i właściwości mechaniczne oraz nanolignina ze względu na jej właściwości przeciwutleniające. Folie będą miały silne właściwości przeciwdrobnoustrojowe dzięki nanotopografii ich powierzchni.

Aplikacja 4: Budowa
Element konstrukcyjny kładki wykonany z biopolimerów wzmocnionych nanoligniną, biowęglem i nanocelulozą zostanie wyprodukowany przy użyciu technologii druku 3D. Oczekuje się, że produkt końcowy będzie miał wysoką odporność na promieniowanie UV i ogień, właściwości przeciwporostowe i łatwość czyszczenia.

Aplikacja 5: Elektronika drukowana
Biopochodne, przewodzące farby są wzmacniane nanocelulozą i biowęglem, które są dodawane do elastycznych termoplastycznych podłoży poliuretanowych. Dzięki tym biopochodnym materiałom opracowywane są elektrody elektromiograficzne (EMG) drukowane na tkaninach, które można nosić.

Przyszłość otwartego ekosystemu innowacji BIOMAC

Po zakończeniu projektu w grudniu 2024 r BIOMAC będzie nadal działał jako otwarty ekosystem zapewniający dostęp do swoich usług i osiągnięć branżom, firmom i instytucjom badawczym za pośrednictwem pojedynczego punktu wejścia, którym jest IBB Netzwerk w Niemczech. Operatorzy projektów, którzy będą współpracować w ramach ekosystemu, z jednej strony będą dzielić się kosztami administracyjnymi, a z drugiej strony będą rozwijać synergię, która doprowadzi do lepszego i szybszego świadczenia usług swoim klientom. Ponadto przeniosą swoją działalność z poziomu krajowego na ogólnoeuropejski, znacznie zwiększając swoje przychody. W ten sposób BIOMAC tworzy autonomiczny system biogospodarki zdolny do modernizacji i zaspokajania potrzeb rynku w zakresie produkcji nanomateriałów i polimerów pochodzenia biologicznego. Celem projektu jest przeniesienie wyników badań z laboratorium na rynek, przy jednoczesnym osiągnięciu ich biznesowego i komercyjnego wykorzystania.