Pristupačnost
Na pozivu „Dokazivanje inovativnog koncepta – treći poziv“ (NPOO.C3.2.R3-I1.06), čija je svrha povećanje spremnosti za razvoj novih proizvoda i procesa zbog poboljšanih istraživačko-razvojnih i inovacijskih kapaciteta poduzeća i znanstvenih organizacija, Sveučilištu u Zagrebu Fakultetu kemijskog inženjerstva i tehnologije za financiranje su odobrena četiri (4) projekta u svojstvu prijavitelja u ukupnoj vrijednosti 199.634,51 €.
Voditelj projekta Razvoj visokopropusnog mikro-separatora kapljevina-kapljevina za protočnu kemiju (NPOO.C3.2.R3-I1.06.0027) u vrijednosti 49.996,74 € je prof. dr. sc. Domagoj Vrsaljko. Procesi ekstrakcije kapljevina-kapljevina ključni su za procese separacije u različitim industrijama poput petrokemijske, farmaceutske i prehrambene, a često su korišteni zbog svojih niskih troškova, male potrošnje energije, fleksibilnosti i skalabilnosti. S obzirom na rastući interes za protočnu kemiju, cilj projekta je eksperimentalno razviti visokopropusni ekstraktor/mikro-separator kapljevina-kapljevina koji koristi kapilarne i međupovršinske sile te gravitaciju za učinkovito razdvajanje nemješljivih kapljevina.
Voditelj projekta Konverzija biomase u ugljikovodike pirolizom potpomognutom netermalnom vodikovom plazmom (Piro-HP) (NPOO.C3.2.R3-I1.06.0099) u vrijednosti 49.931,59 € je izv. prof. dr. sc. Marin Kovačić. Ovaj projekt nastoji u korijenu riješiti problem konvencionalnih pirolitičkih tehnologija razvojem naprednog pirolitičkog procesa potpomognutog netermalnom vodikovom plazmom. Ova radikalna inovacija rezultirala bi smanjenjem udjela oksidiranih spojeva u bio-ulju za 70 % i smanjila ukupnu potrošnju energije za 30 % u odnosu na konvencionalnu pirolizu. Ciljne skupine Piro-HP obuhvaćaju industriju obnovljivih izvora energije, organsku kemijsku industriju te sektor održivog gospodarenja poljoprivrednim i šumarskim otpadom.
Voditelj projekta Prototip sustava za optimalno vođenje procesa kristalizacije proširenom DNC metodom (NPOO.C3.2.R3-I1.06.0102) u vrijednosti 49.809,81 € je prof. dr. sc. Nenad Bolf. Cilj ovog projekta je razviti i ispitati prototip originalnog sustava za vođenje procesa kristalizacije. U farmaceutskoj industriji i proizvodnji finih kemikalija od izuzetne važnosti su kvaliteta produkta i ponovljivost procesa. U ovom istraživanju primjenom in-line praćenja i inovativnom izvedbom reaktora razvit će se sustav za optimalno vođenje procesa kristalizacije temeljen na izravnoj kontroli nukleacije. Razvijeni sustav obuhvatit će aktivno praćenje procesa kristalizacije mikroskopijom, obradu slike primjenom strojnog učenja i napredno vođenje procesa. Predloženim rješenjem otvara se mogućnost za poboljšanje i bolju kontrolu kristalizacije kao ključnog proizvodnog procesa uz mala ulaganja.
Voditeljica projekta Razvoj modularnog kontinuiranog mikroreaktora za učinkovito uklanjanje farmaceutskih onečišćivala primjenom magnetskih katalizatora (NPOO.C3.2.R3-I1.06.0103) u vrijednosti 49.896,37 € je prof. dr. sc. Ana Vrsalović Presečki. Projekt se bavi rastućim problemom farmaceutskih onečišćivala u otpadnim vodama koje je teško ukloniti konvencionalnim metodama. Cilj je razviti prototip modularnog kontinuiranog sustava mikroreaktora koji kombinira kemijske (Fentonov proces) i enzimske (lakaza) katalizatore za učinkovitu degradaciju farmaceutika dok će se kataliza primjenjivati za uklanjanje viška vodikovog peroksida. U okviru projekta sintetizirat će se kompoziti katalizatora i magnetskih nanočestica u svrhu dobivanja magnetskih katalizatora koji će se zadržati unutar reaktora pomoću vanjskog oscilirajućeg magnetskog polja. Modularni pristup će omogućiti prilagodbu sustava katalizatora prema vrsti i koncentraciji farmaceutika.
NPOO.C3.2.R3-I1.06.0027
Razvoj visokopropusnog mikro-separatora kapljevina-kapljevina za protočnu kemiju
Projekt Razvoj visokopropusnog mikro-separatora kapljevina-kapljevina za protočnu kemiju (NPOO.C3.2.R3-I1.06.0027) vrijednosti 49.996,74 € financira se iz programa Dokazivanje inovativnog koncepta, a voditelj mu je prof. dr. sc. Domagoj Vrsaljko.
Ekstrakcije kapljevina-kapljevina (LLE) ključni su procesi separacije u različitim industrijama poput petrokemijske, farmaceutske i prehrambene, a često su korišteni zbog svojih niskih troškova, male potrošnje energije, fleksibilnosti i skalabilnosti.
LLE započinje prijenosom tvari između kapljevine bogate jednom tvari i otapala za ekstrakciju, nakon čega slijedi fazna separacija rafinata i ekstrakta, to jest razdvajanje jedne kapljevine od druge. S obzirom na rastući interes za protočnu kemiju, cilj projekta je eksperimentalno razviti visokopropusni ekstraktor/mikro-separator kapljevina-kapljevina koji koristi kapilarne i međupovršinske sile te gravitaciju za učinkovito razdvajanje nemješljivih kapljevina. Glavni razlozi za razvoj mikrofluidičnih uređaja za intenzifikaciju procesa su ograničenja konvencionalnih makroskopskih LLE sustava. Konvencionalne tehnologije poput miješalica, centrifuga i kolonskih kontaktora imaju nedostatke koji proizlaze iz metoda dispergiranja i separacije kapljevina. Ti nedostaci uključuju nisku učinkovitost prijenosa tvari, visoku potrošnju otapala i energije, kompliciranu separaciju faza, velik volumen opreme, visoke početne troškove ulaganja, ali i rada. Iskorištavanjem boljeg prijenosa tvari u mikrosustavima postiže se ogromno ubrzanje ekstrakcije otopine u mikrofluidičnim uređajima.
NPOO.C3.2.R3-I1.06.0099
Konverzija biomase u ugljikovodike pirolizom potpomognutom netermalnom vodikovom plazmom (Piro-HP)
Projekt Konverzija biomase u ugljikovodike pirolizom potpomognutom netermalnom vodikovom plazmom (Piro-HP) (NPOO.C3.2.R3-I1.06.0099) vrijednosti 49.996,74 € financira se iz programa Dokazivanje inovativnog koncepta, a voditelj mu je izv. prof. dr.sc. Marin Kovačić.
Ovaj projekt nastoji u korijenu riješiti problem konvencionalnih pirolitičkih tehnologija razvojem naprednog pirolitičkog procesa potpomognutog netermalnom vodikovom plazmom. Ova radikalna inovacija rezultirala bi smanjenjem udjela oksidiranih spojeva u bio-ulju za 70 % i smanjila ukupnu potrošnju energije za 30 % u odnosu na konvencionalnu pirolizu.
Ciljne skupine projekta Piro-HP obuhvaćaju industriju obnovljivih izvora energije, organsku kemijsku industriju te sektor održivog gospodarenja poljoprivrednim i šumarskim otpadom. Cilj projekta Piro-HP je dokazati koncept visokoinovativnog uređaja za konverziju biomase u vrijedne ugljikovodike pirolitičkim procesom potpomognutim netermalnom vodikovom plazmom (NTVP), kojim se dobiva bio-ulje smanjenog sadržaja oksidiranih spojeva za 70 % te kojim se ostvaruje značajna ušteda energije u usporedbi s konvencionalnom pirolizom. Ovaj pristup predstavlja radikalnu inovaciju u kontekstu termalnih procesa za konverziju biomase. Uspješno dokazivanje ovog koncepta može pružiti rješenje za jedan od ključnih izazova zelene tranzicije, odnosno ostvariti sinergiju proizvodnje zelenih energenata s održivim gospodarenjem otpadom.
NPOO.C3.2.R3-I1.06.0102
Prototip sustava za optimalno vođenje procesa kristalizacije proširenom DNC metodom
Projekt Prototip sustava za optimalno vođenje procesa kristalizacije proširenom DNC metodom (NPOO.C3.2.R3-I1.06.0102) vrijednosti 49.809,81 € financira se iz programa Dokazivanje inovativnog koncepta, a voditelj mu je prof. dr. sc. Nenad Bolf.
Cilj projekta je razviti i ispitati prototip originalnog sustava za vođenje procesa kristalizacije. Posljednjih godina regulatorne agencije potiču pristupe Quality by Design (QbD) i Quality by Control (QbC) te procesnu analitičku tehnologiju (process analytical technology - PAT). Ovi koncepti doprinose unapređenju proizvodnje i osiguranju kvalitete, kao i ponovljivosti u proizvodnji lijekova na način da se dobrim dizajnom proizvodnje i automatskim vođenjem procesa ostvare i održavaju optimalni uvjeti u procesu uz smanjenje troškova.
U farmaceutskoj industriji i proizvodnji finih kemikalija od izuzetne važnosti su kvaliteta produkta i ponovljivost procesa. U ovom istraživanju primjenom in-line praćenja i inovativnom izvedbom reaktora razvit će se sustav za optimalno vođenje procesa kristalizacije temeljen na izravnoj kontroli nukleacije.
Razvoj sustav obuhvatit će aktivno praćenje procesa kristalizacije mikroskopijom, obradu slike primjenom strojnog učenja i napredno vođenje procesa. Predloženim rješenjem otvara se mogućnost za poboljšanje vođenja procesa kristalizacije kao jedne od ključnih proizvodnih faza.
NPOO.C3.2.R3-I1.06.0103
Projekt Razvoj modularnog kontinuiranog mikroreaktora za učinkovito uklanjanje farmaceutskih onečišćivala primjenom magnetskih katalizatora (NPOO.C3.2.R3-I1.06.0103) vrijednosti 49.896,37 € financira se iz programa Dokazivanje inovativnog koncepta, a voditelj mu je prof. dr. sc. Ana Vrsalović Presečki.
Projekt se bavi rastućim problemom farmaceutskih onečišćivala u otpadnim vodama koje je teško ukloniti konvencionalnim metodama. Cilj je razviti prototip modularnog kontinuiranog sustava mikroreaktora koji kombinira kemijske (Fentonov proces) i enzimske (lakaza) katalizatore za učinkovitu degradaciju farmaceutika dok će se katalaza primjenjivati za uklanjanje viška vodikovog peroksida. U okviru projekta sintetizirat će se kompoziti katalizatora i magnetskih nanočestica u svrhu dobivanja magnetskih katalizatora koji će se zadržati unutar reaktora pomoću vanjskog oscilirajućeg magnetskog polja. Modularni pristup će omogućiti prilagodbu sustava katalizatora prema vrsti i koncentraciji farmaceutika.
Ovaj pristup također omogućuje potencijal za široku primjenu u postrojenjima za pročišćavanje otpadnih voda i sustavima za upravljanje industrijskim otpadnim vodama, koji sve više imaju zadatak uklanjanja farmaceutika. Razvoj ovog prototipa mogao bi dovesti do komercijalizacije vrlo učinkovite, isplative i ekološki prihvatljive tehnologije za obradu farmaceutika u otpadnim vodama. Integracija kemijskih i enzimatskih procesa unutar jednog reaktora s kontinuiranim protokom ne samo da rješava potrebu za učinkovitijom obradom otpadnih voda, već također postavlja temelje za buduće inovacije u području ekološke biotehnologije i kemijskog inženjerstva.