Naukowcy z SGGW opracują nowe metody produkcji bioetanolu

W 2015 roku projekt "Inteligentne systemy hodowli i uprawy, pszenicy, kukurydzy i topoli dla zoptymalizowanej produkcji, biomasy, biopaliw oraz zmodyfikowanego drewna" został zgłoszony do konkursu „Środowisko naturalne, rolnictwo i leśnictwo” – BIOSTRATEG II, ogłoszonego przez Radę NCBiR. NCBiR przyznał dofinansowanie tego projektu o wartości ok. 14,5 mln zł (całość projektu ok. 21 mln zł).
Koordynatorem projektu jest SGGW w Warszawie. Kierownikiem Prof. Stanisław M. Karpiński z Wydziału Ogrodnictwa, Biotechnologii i Architektury Krajobrazu, a koordynatorami wydziałowymi z Wydziału Technologii Drewa i Wydziału Inżynierii Produkcji są odpowiednio Prof. Janusz Zawadzki oraz Prof. Tomasz Nurek.

Globalne ocieplenie wpływa coraz bardziej negatywnie na ekonomię Polski i świata, szczególnie w rolnictwie i leśnictwie. Niedobór lub nadmiar wody w sezonie oraz zwiększająca się średnia temperatura atmosfery prowadzi do zmian środowiskowych na bezprecedensową skalę. Dlatego naukowcy z SGGW zaproponowali,przy wykorzystaniu bogatego doświadczenia oraz wiedzy, opracowanie nowych, wysoce konkurencyjnych urządzeń i metod dla precyzyjnej fenomiki roślin. Umożliwi to przyspieszenie selekcji ulepszonych linii pszenicy, kukurydzy, żyta i topoli. Opracowane zostaną również algorytmy zależności pomiędzy parametrami charakteryzującymi produktywność, wydajność zużycia wody, wydajność fotosyntezy, średnią temperaturę liści w różnym czasie rozwoju i stanach fizjologicznych pszenicy durum i zwyczajnej, kukurydzy i żyta. Przygotowane zostaną do wejścia na rynek prototypy urządzeń do precyzyjnej fenomiki roślin i unikalna wiedza doświadczalna o interpretacji danych multispektralnych i termowizyjnych dla celów przyspieszonej hodowli i precyzyjnej selekcji nowych odmian. W projekcie przewidziane jest też wyselekcjonowanie nowych linii topoli o ulepszonych cechach aklimatyzacyjnych, przyrostu rocznego i wydajności zużycia wody. Wprowadzenie proponowanych modyfikacji genetycznych dotyczących nowej regulacji niefotochemicznego wygaszania nadmiaru energii wzbudzenia fotosystemów i retroregulacji śmierci komórki. Prace udowodnią również prawidłowość uniwersalnego sposobu ulepszenia plonowania różnych gatunków roślin uprawnych w warunkach postępującego globalnego ocieplenia.

W grancie podjęte zostaną także prace mające na celu ulepszenie i udoskonalenie przemysłowej produkcji bioetanolu z ziaren kukurydzy w oparciu o badania laboratoryjne i przemysłowe które doprowadzą do znacznego obniżenia kosztów produkcji i energochłonności tego procesu.

Zespół Chemiczny Zakładu Nauki o Drewnie przeprowadzi również  badania właściwości biomasy głównie drewna topoli oraz słomy kukurydzianej w kontekście przydatności do produkcji bioetanolu II generacji i redukcji  emisji gazów cieplarnianych. Sprawdzone zostaną metody obróbki wstępnej biomasy (prehydroliza, termochemiczna, chemiczna), a także możliwość  jej wykorzystania w procesach hydrolizy enzymatycznej.

W projekcie zostaną podjęte prace nad opracowaniem technologii modyfikacji fizyko-chemicznej drewna szybkorosnących topól z plantacji, którymi zainteresowani są przedstawiciele przemysłu chemicznego, drzewnego i meblarskiego. Są to m. in. technologie dotyczące zagęszczania termomechanicznego drewna w materiałach podłogowych i konstrukcyjnych, modyfikacja termiczna w środowisku obojętnym, modyfikacja chemiczna drewna polimerami. Zbadane zostanie zmodyfikowane drewno pod kątem odporności biologicznej, wytrzymałości mechanicznej, stabilności wymiarowej i palności. Na podstawie uzyskanych wyników badań zostaną określone możliwości wdrożenia nowoczesnych metod modyfikacji  na skalę przemysłową.

Pozytywne wyniki badań pozwolą na wprowadzenie zaawansowanych technologii, które zwiększą konkurencyjność polskiego przemysłu na rynku międzynarodowym.