Projekt, nad którym pracuje grupa specjalistów z Grupy Azoty PUŁAWY wraz z naukowcami z Wrocławia (liderem konsorcjum projektowego jest Polski Ośrodek Rozwoju Technologii Sp. z o.o., tzw. PORT), zdobył uznanie Narodowego Centrum Badań i Rozwoju i dostał dofinansowanie w kwocie blisko 4,7 mln zł.

36 miesięcy

Prace nad uzyskaniem kwasu biobursztynowego z wykorzystaniem bakterii mają potrwać do 36 miesięcy. Efektem końcowym ma być kwas biobursztynowy wytwarzany w oparciu o rentowną technologię jego biosyntezy, która pozwoli nie tylko uzyskiwać produkt biodegradowalny, lecz także m.in. wykorzystywać surowce odnawialne i odpadowe, które nie znalazły zastosowania w innych gałęziach przemysłu. Osiągnięcie końcowego celu projektu będzie możliwe m.in. dzięki zastosowaniu metod inżynierii genetycznej.

– Jesteśmy zainteresowani zapewnieniem opłacalności finansowej tego bioprocesu i jego komercyjnym wykorzystaniem. Ważne jest też, że projekt ten wpisuje się w najnowsze trendy rynku chemicznego, który coraz częściej sięga po narzędzia biotechnologiczne i poszukuje czystych („zielonych”) produktów i ich metod wytwarzania – w tym przypadku z wykorzystaniem bakterii – podkreśla dr Krzysztof Bednarz, Prezes Zarządu Grupy Azoty PUŁAWY.

Wykorzystanie kwasu bursztynowego

Sukcesywnie rośnie liczba komercyjnych aplikacji dotyczących zastosowania kwasu bursztynowego. Poza najbardziej popularnym wykorzystaniem w przemysłach spożywczym, paszowym i farmaceutycznym, kwas bursztynowy może być surowcem do wytwarzania tworzyw sztucznych, takich jak w pełni biodegradowalny poli(bursztynian butylenu) (PBS) czy poliuretany, rozpuszczalników  i plastyfikatorów.

– W naszych badaniach chcemy m.in. skupić się na produktach specjalistycznych nie tylko dla rolnictwa, ale również dla innych gałęzi przemysłu, w których biotechnologia może mieć duże zastosowanie, a swojej działalności nie będziemy ograniczać tylko do Puław. Zależy nam na tym, aby cała Grupa Azoty, której jesteśmy nieodzownym elementem, korzystała z naszej pracy – wyjaśnia dr inż. Krzysztof Dziuba, Szef Biura Technologii w Grupie Azoty Puławy. Potencjalnym odbiorcą kwasu biobursztynowego w pierwszej kolejności może być Grupa Azoty Zakłady Azotowe Kędzierzyn S.A., która już teraz, jako pierwszy w Polsce zakład produkcyjny, przygotowuje się technologicznie do zastosowania kwasu biobursztynowego w produkcji bioplastyfikatorów.

Kwas bursztynowy do plastyfikatorów

Kędzierzyńska spółka przeprowadziła szereg zaawansowanych prac rozwojowych, które zaowocowały uzyskaniem szerokiej gamy nieftalanowych plastyfikatorów niskocząsteczkowych oraz innowacyjnych plastyfikatorów poliestrowych. W 2016 r. za opracowanie technologii wytwarzania estrów specjalistycznych na bazie alkoholi OXO Grupa Azoty ZAK S.A. wraz z Instytutem Ciężkiej Syntezy Organicznej „Blachownia” otrzymała wyróżnienie Polskiej Agencji Rozwoju Przedsiębiorczości za innowacyjną technologię. Wyróżniona technologia umożliwi produkcję nowych plastyfikatorów polimerowych przy zastosowaniu kwasu biobursztynowego.

W zakresie zastosowania kwasu biobursztynowego do wytwarzania bioplastyfikatorów spółka jest pionierem. Jest to innowacyjne rozwiązanie produktowe – na skalę międzynarodową. Wśród wielu zalet nowych plastyfikatorów są korzystne właściwości użytkowe, między innymi niższa migracja, znacznie niższa lotność oraz pozytywny wpływ na właściwości. Nagrodzona technologia umożliwi zwiększenie zastosowania plastyfikatorów Grupy Azoty ZAK S.A. w specjalistycznych aplikacjach, szczególnie w tzw. segmentach wrażliwych, dotyczących produktów medycznych, zabawek dla dzieci poniżej trzeciego roku życia, opakowań żywności, z dostosowaniem do obowiązujących wymagań rynkowych i unijnych w zakresie czystości, jakości i bezpieczeństwa stosowania.

*** Warto podkreślić, że dostępność kwasu biobursztynowego na polskim rynku będzie stanowić zachętę do tworzenia nowych podmiotów, zajmujących się przetwarzaniem substancji o niskiej wartości rynkowej w produkty o znacznie wyższych marżach, takich jak biodegradowalne tworzywa sztuczne. Podsumowując, produkcja biotechnologiczna kwasu bursztynowego na terenie naszego kraju stanowi okazję do rozwijania istniejących na polskim rynku podmiotów, a także możliwość pojawienia się nowych przedsięwzięć innowacyjnych i zorientowanych na eksport.

Podjęte przez Grupę Azoty PUŁAWY i PORT Sp. z o.o. działania mają szansę przynieść sukces dzięki połączeniu tradycyjnych metod optymalizacji procesów biotechnologicznych, z dogłębnym poznaniem molekularnych podstaw wytwarzania kwasu bursztynowego przez producentów i wykorzystaniem tej wiedzy do podniesienia wydajności procesu biosyntezy w oparciu o metody inżynierii genetycznej. Unikatowość przedsięwzięcia ujawnia się również poprzez wykorzystanie procesów biotechnologicznych dla celów produkcyjnych w zakładach przemysłu chemicznego.

Grupa Azoty PUŁAWY, dzięki opracowaniu własnej technologii produkcji kwasu bursztynowego, może również uzyskać możliwość wykorzystywania w swojej działalności surowców odnawialnych i/ lub odpadowych, jak chociażby części uwalnianego do atmosfery dwutlenku węgla powstającego przy produkcji nawozów z użyciem tradycyjnych syntez chemicznych. Poza tym puławska spółka będzie miała możliwość zbudowania i rozwijania własnych kompetencji biotechnologicznych, które w przyszłości mogą zaowocować opracowaniem nowych procesów wytwórczych dla innych bioproduktów.

Projekt jest współfinansowany przez Unię Europejską ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój 2014-2020, 4 Oś priorytetowa Zwiększenie potencjału naukowo-badawczego, działanie 4.1 Badania naukowe i prace rozwojowe, poddziałanie 4.1.4 Projekty aplikacyjne.

Artykuł został również opublikowany w nr 2/2019 magazynu Chemia Przemysłowa.