Obiectivul proiectului

Obiectivul ştiinţific al proiectului este obtinerea de cunoştinţe, sub forma modelelor conceptuale, referitoare la noi sisteme tehnice, de o înaltă eficienţă, pentru separarea şi purificarea produselor valoroase din bio-resurse.
Proiectul are ca scop exploatarea sinergiei dintre fenomenele fizice şi chimice ce au loc în sisteme multifazice specifice domeniului biotehnologiei, în care produsele valoroase sunt obţinute prin intermediul reacţiilor biochimice sau sunt izolate din resurse naturale.

Obiective specifice

  • Dezvoltarea de noi operaţii de separare, la echilibru, eficiente din punct de vedere energetic. Aceasta vizează îmbunătăţirea operaţiei de distilare, ca principala tehnică de separare utilizată la scară largă în procesele biotehnologice de fermentaţie, cum ar fi producţia bioetanolului sau a biobutanolului. Progresele tehnologice furnizate de prezentul proiect constau în a) noi configuraţii, cum ar fi coloana de distilare extractivă şi azeotropică cu perete de divizare, coloana Kaibel; b) moduri de operare avansate, cum ar fi distilarea ciclică şi distilarea discontinuă cu vas intermediar.
  • Aplicarea tehnicilor ne-convenţionale pentru separarea bio-produselor sensibile, cu mare valoare adăugată. Bio-produsele vizate sunt componenţi cu o structură chimică complexă, cum ar fi tocoferoli, monoacilgliceroli, carotenide, acizi graşi poli-nesaturaţi, steroli, hidrocarburi terpenice, cu aplicaţii cum ar fi antioxidanţii, aromele/parfumurile, coloranţii, biocide, etc. În contextul bio-economiei româneşti, materiile prime specifice sunt murele, afinele şi cătina. Într-o primă etapă, se vor utiliza extracţia cu fluide supercritice (supercritical fluid extraction), extracţia cu lichid la presiune înaltă (pressurized liquid extraction) şi extracţia asistată de microunde (microwave assisted extraction) pentru separarea bio-produselor din biomasa solidă. Apoi, tehnici moderne şi sustenabile, cum ar fi distilarea în vid înaintat şi distilarea moleculară, vor fi utilizate pentru a realiza separarea/concentrarea compuşilor sensibili la temperaturi înalte, evitând descompunerea termică. În plus, avantajele solvenţilor supercritici vor fi exploatate pentru izolarea produselor naturale termolabile cu randament şi selectivitate înalte, degradare redusă şi înaltă puritate.
  • Aplicarea de noi tehnici de separare hibride pentru valorificarea resurselor biologice. Va fi abordată combinarea inteligentă a reacţiei chimice şi a separării într-o singură unitate pentru a permite dezvoltarea de noi echipamente şi sisteme tehnice pentru separarea si transformarea bio-resurselor în produse mai valoroase (de exemplu, acizi dicarboxilici prin extracţia reactivă şi acetalii glicerolului prin distilare reactivă).