Kako je nastala ideja za projekt?
Ideja za projekt LiqWOODTech proizašla je od voditelja ovog projekta izv. prof. dr. sc. Alana Antonovića koji se problematikom utekućenja drva i njegove primjene kontinuirano bavi već više od dva desetljeća. Tijekom tog perioda, istraživačkim radom došao je do mnogobrojnih inovativnih rješenja baziranih na utekućenom drvu, a jedan od njih su inovativni napredni bioadhesivi različite primjene. Naime, projektu su prethodila brojna istraživanja provedena u Laboratoriju za kemiju lignoceluloznih materijala na Fakultetu šumarstva i drvne tehnologije Sveučilišta u Zagrebu (partner na projektu) čiji je voditelj izv. prof. dr. sc. Alan Antonović tijekom zadnjih dvadesetak godina, kroz provedbu projekata i objavljivanje znanstvenih radova u eminentnim časopisima i konferencijama.
No, „KLIK“ koji se je desio na ovom projektu nije bio slučajan nego dolazi od činjenice da je vlasnik tvrtke Eksid d.o.o. gosp. Ivan Salopek, mag.ing.techn.lign. bio student izv. prof. dr. sc. Alanu Antonoviću te činjenice da se je suradnja nastavila i nakon diplome. Ovakvo dugogodišnje poznanstvo i prijateljstvo te dugogodišnja poslovna suradnja s obzirom da oboje već dugo godina rade u segmentima drvne industrije rezultiralo je velikom željom, entuzijazmom i spremnosti da sva svoja zajednička znanja i iskustva objedine u ovom IRI projektu kojeg će u konačnici realizirati komercijalizacijom inovativnih proizvoda i tehnologije.
Eksid d.o.o. kao prijavitelj te Fakultet šumarstva i drvne tehnologije Sveučilišta u Zagrebu kao znanstveni partner su 2020. godine na javni poziv Ministarstva gospodarstva i održivog razvoja „Povećanje razvoja novih proizvoda i usluga koji proizlaze iz aktivnosti istraživanja i razvoja - faza II“ prijavili projekt pod nazivom Razvoj inovativne tehničko-tehnološke linije za proizvodnju naprednih bioadhesiva na bazi utekućenog drva - LiqWOODTech.
Sažetak projekta
Drvni kompozitni materijali (iverice, vlaknatice, OSB, MDF, WPC, HPL i ostale ploče na bazi drva) su materijali koji svojim širokim spektrom uporabnih mogućnosti nalazimo gotovo u svim područjima primjene čija tehnološka fleksibilnost prati suvremene trendove te je osnovni poticaj i putokaz prema usvajanju novih trendova. Najveća prednost drvnih kompozita jest uporaba
- šumskih sortimenata bez tehničke vrijednosti (metrica, višemetrica, ostaci debala, granjevina, panjevina),
- industrijskih ostataka (drvni ostaci u primarnoj i doradnoj pilani, drvni ostaci u proizvodnji furnira i ploča) te
- mogućnosti recikliranja drva i drvnih ostataka nakon uporabe.
U njima se od usitnjene drvne „bezvrijedne“ biomase i ostaci nakon uporabe pretvaraju u vrijedan materijal, nekonkurentne vrste drva bez tehničke vrijednosti pretvaraju se u materijale konkurentne u graditeljstvu (OSB), a novi drvni materijali (WPC) omogućuju recikliranje drva i otpadnih plastičnih masa. Kvaliteta drvnih kompozitnih materijala ne ovisi isključivo o vrsti i svojstvima drvne biomase primijenjenog u proizvodnji, već se primjenom naprednih tehnologija kvaliteta kompozita projektira u skladu s uporabnim zahtjevima.
Razvoj adhesiva osigurati će dugotrajan uspjeh u industriji drvnih kompozita
Adhesivi za drvne kompozite esencijalne su nedrvne komponente u njihovoj proizvodnji. Danas su ti adhesivi na bazi formaldehida (formaldehidni polimeri), kao što su fenol (FF)-, urea (UF)- i melamin-formaldehidne (MF) smole te njihove međusobne modifikacije, zbog svoje niske cijene dominantna na tržištu adhesiva za drvne kompozitne materijale (preko 60% svih adhesiva u proizvodnji drvnih kompozita čine formaldehidni polimeri). Sirovine za te adhesive na bazi formaldehida potječu iz neobnovljive nafte i prirodnog plina te s obzirom na nestašicu i rast cijena nafte na svjetskom tržištu mogu ugroziti proizvodnju drvnih kompozita.
Razvoj adhesiva iz obnovljivih prirodnih izvora:
- osigurati će dugotrajan uspjeh u industriji drvnih kompozita
- smanjiti potencijalni negativni utjecaj cijene nafte
- i ultimativno ograničene isporuke nafte i prirodnog plina.
Vezano za navedenu problematiku, tvrtka Eksid d.o.o u suradnji sa Fakultetom šumarstva i drvne tehnologije Sveučilišta u Zagrebu (Laboratorij za kemiju lignoceluloznih materijala) u projektu LiqWOODTech na temelju prethodnih istraživanja samog laboratorija razviti će u industrijskim uvjetima inovativne bioadhesive na bazi utekućenog drva (UD).
Navedena laboratorijska istraživanja pokazala su da utekućeno drvo sa svojim polimernim svojstvima ima izrazito aktivan i pozitivan adhezijsko-kohezijski utjecaj u projektiranju bioadhesiva kao potpuna ili djelomična zamjena sintetskih adhesiva na bazi formaldehida za proizvodnju drvnih kompozita na temelju čega će se u ovom projektu razviti i instalirati inovativna tehničko-tehnološka linija za samu proizvodnju bioadhesiva na bazi utekućenog drva.
Kao djelomična zamjena, UD će se sintetizirati s različitim vrstama sintetskih formaldehidnih polimera (urea- i melamin-formaldehidne smole te njihove modifikacije) u određenim omjerima razviti će se utekućeno drvo-urea-formaldehidna smola (UDUF) smola, utekućeno drvo-melamin-formaldehidna (UDMF) smola i utekućeno drvomelamin-urea-formaldehidna (UDMUF) smola. Nadalje, kao potpuna zamjena, sintezom UD s formaldehidom u različitim omjerima razviti će se utekućeno drvo-formaldehidna (UDF) smola. Nadalje, na temelju prethodnih istraživanja Laboratorija za kemiju lignoceluloznih materijala, primjenom ovih inovativnih bioadhesiva ukloniti će se problemi formaldehida u smislu smanjenje emisije sadržanog u kompozitima proizvedenim primjenom sintetičkih formaldehidnih polimera, što će pridonijeti poboljšanju ekološke čistoće drvnih kompozita te daljnjem proširenju integralnog iskorištavanja drvnih komponenata.
U nastavku, osnovna karakteristika sintetskih formaldehidnih polimera namjenjenih za proizvodnju drvnih kompozita je ubrzana polimerizacija pod utjecajem povišene temperature i kemijskih katalizatora, a najbolja svojstva postižu se njihovim zajedničkim djelovanjem. Kao kemijski katalizatori u industrijskoj proizvodnji koriste se soli jakih kiselina, najčešće amonijev klorid NH4Cl, amonijev sulfat (NH4)2SO4 i njihove mješavine te se smatraju ekološki neprihvatljivim, jer zbog svoje otrovnosti imaju ekotoksično djelovanje. Kao inovaciju, na temelju prethodnih istraživanja Laboratorija za kemiju lignoceluloznih materijala koristiti ćemo utekućeno drvo kao ekološki prihvatljiv kemijski katalizator u sustavu sa sintetskim formaldehidnim polimerima i UD bioadhesivima za njihovu kiselu katalitičku polimerizaciju (otvrdnjavanje).
Ciljevi i rezultati projekta
Kao opravdanost, projekt LiqWOODTech će pokušati rješiti problem na tržištu koji se očituje kroz primjenu ekološki neprihvatljivih adhesiva na bazi nafte i prirodnog plina u industrijskoj proizvodnji drvnih kompozita zamjenom s naprednim bioadhesivima na bazi utekućenog drva. Nadalje, svrha i opravdanost projekta proizlazi iz
- promicanja poslovnih ulaganja u inovacije i
- istraživanje te razvoj veza i sinergija između tvrtki i visokog obrazovanja,
- posebno razvoja proizvoda i usluga,
- tehnološko povezivanje,
- socijalna inovacija,
- ekološka inovacija,
- umrežavanje,
- otvorena inovacija kroz pametnu specijalizaciju,
- tehnološko jačanje i
- primijenjeno istraživanje,
- napredne proizvodne mogućnosti i posebno u ključnim tehnologijama koje potiču razvoj i inovacije i širenje tehnologija za opću namjenu.
Projekt LiqWOODTech ima za cilj razvoj novih proizvoda (dobara i usluga) putem jačanja kapaciteta poduzeća za istraživanje, razvoj i inovacije kroz suradnje sa institucijom za istraživanje i razvoj koja u ovome slučaju predstavlja Fakultet šumarstva i drvne tehnologije Sveučilišta u Zagrebu.
Osnovni cilj projekta je istražiti i razviti nove, ekološki prihvatljivije proizvode te za njihovu proizvodnju razviti nove proizvodne linije koje će početi proizvoditi tvrtka Eksid d.o.o. u okviru početnih ulaganja s ciljem proizvodnje i komercijalizacije inovativnih proizvoda.
Inovacije u projektu će biti:
- napredni bioadhesivi na bazi utekućenog drva te
- razvijena inovativna tehničko-tehnološka linija za proizvodnju utekućenog drva i sintezu naprednih bioadhesiva na bazi utekućenog drva za primjenu u proizvodnji drvnih kompozita.
Projektom će se provoditi projekti istraživanja i razvoja s ciljem razvoja novih proizvoda i tehnologija kroz razvoj inovativno tehničko-tehnološke linije za proizvodnju boadhesiva na bazi utekućenog drva.
Projekt LiqWOODTech će razvojem inovativne tehničko-tehnološke linije za proizvodnju naprednih, ekološki prihvatljivih i biorazgradivih bioadhesiva na bazi utekućenog drva (UD) direktno utjecati na razvoj drvno-prerađivačkog, građevinskog, elektroničkog i automobilskog sektora. Konačni rezultat je bolje pozicioniranje uključenih sektora kroz povećanje konkurentnosti i BDP-a.
Projekt će se ostvariti kroz slijedeće aktivnosti:
- industrijsko istraživanje;
- eksperimentalni razvoj;
- ulaganje u opremu;
- upravljanje projektom te
- promidžba i vidljivost.
Projekt je u skladu sa Strategijom pametne specijalizacije Republike Hrvatske na kojoj se i temelji raspisani Poziv i to kroz nekoliko tematsko prioritetnih područja. U skladu je s tematskim područjima Energija i održivi okoliš, Energetske tehnologije, sustavi i oprema i to u podtematskim područjima:
(1) Tehnologije i rješenja vezana za smanjenje potrošnje resursa, smanjenje proizvodnje otpada te povećanje učinkovitosti i proizvodnih kapaciteta,
(6) Održiva rješenja od biomase do bio-baziranih proizvoda te
(8) Bio-polimeri 1. i 2. generacije i ekološki prihvatljivi bio - materijali sa višom dodanom vrijednošću.
Projekt je također u skladu s temom Hrana i Bio-ekonomija, Održiva proizvodnja i prerada drva i to u podtematskim područjima:
(3) Inovativne tehnologije i procesi radi postizanja visoke kvalitete i dodane vrijednosti, nove metode sušenja i unaprjeđenje kaskadne upotrebe drva,
(4) Nove (napredne) tehnologije u proizvodnji masivnog namještaja , drvenih obloga, pasivnih zgrada i ostalih proizvoda od drva,
(5) Napredni i «eko« materijali za lijepljenje i površinsku obradu drva,
(6) Primjena drva i novih materijala u dizajnu interijera i proizvodnji namještaja te
(7) Napredni proizvodni sustavi – procesi za troškovno učinkovitu pretvorbu raznih biomasa za biogoriva.
Značaj rezultata istraživačko-razvojnih aktivnosti ovog projekta za nacionalno/globalno gospodarstvo bit će izuzetno visok obzirom da se radi o visokom inovacijskom potencijalu budući da očekivani rezultati istraživanja predstavljaju novi iskorak u području istraživanja i razvoja za razvoj novih proizvoda temeljem kojih će se razviti proizvodi koji su novi za globalno tržište čime se ujedno prijavitelju omogućuje pozicija lidera. Na globalnom tržištu koje je ujedno i ciljano tržište ovog projekta ne postoji ovakva inovativna tehničko-tehnološka linija za proizvodnju bioadhesivia, niti postoje adhesivi na bazi utekućenog drva s ciljem primjene u proizvodnji drvnih kompozita.
Očekivani rezultati LiqWOODTech projekta su slijedeći: razvijena inovativna tehničko-tehnološka linija za proizvodnju inovativnih bioadhesiva na bazi utekućenog drva i razvijeni novi proizvodi – inovativni, ekološki prihvatljivi i biorazgradivi napredni bioadhesivi na bazi utekućenog drva, povećanje proizvodnje i dobiti kao rezultat prodaje inovacije koja je nova za tržište i u tvrtci Eksid d.o.o., jedna (1) prijava patentnog vlasništva, jedna (1) prijava industrijskog žiga, povećanje broja novozaposlenih u poduzeću Eksid d.o.o., te učinkovitije upravljanje sirovinom i zaštita okoliša.
Provedba projekta i svih definiranih mjera dovest će do ispunjenja ciljeva projekta te ciljeva Javnog poziva.