Sustainable valorisation of lipid waste: Use of micro-organisms in the production of bio-surfactants (Waste2Surf) (Q3056466)
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Project Q3056466 in Latvia
| Language | Label | Description | Also known as |
|---|---|---|---|
| English | Sustainable valorisation of lipid waste: Use of micro-organisms in the production of bio-surfactants (Waste2Surf) |
Project Q3056466 in Latvia |
Statements
374,472.9 Euro
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647,877.0 Euro
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57.8 percent
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1 October 2020
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30 September 2023
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LATVIJAS UNIVERSITĀTE
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56°58'29.75"N, 24°11'33.22"E
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56°56'12.12"N, 24°5'50.71"E
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Liela apjoma vērtīgo produktu ražošana no liela apjoma atkritumiem ir joma, kurā uz zināšanām balstītai bioekonomikas pieejai ir vislielākais potenciāls. Pasaulē ar katru gadu krasi pieaug radītais organisko atkritumu apjoms. Eļļas un tauku atkritumi (W-FOG) no pārtikas ražošanas un ēdināšanas sektoriem ir kļuvuši par nozīmīgu organisko atkritumu plūsmu pilsētās. Saskaņā ar Eiropas Savienības aplēsēm katrs cilvēks gadā saražo vidēji 8 litrus izlietotās cepameļļas. Visā pasaulē ik gadu tiek radīts apmēram 29 miljoni tonnu izlietotās cepameļļas gadā. Tikmēr W-FOG apsaimniekošana ir problemātiska, un to izmantošana aprobežojas ar bioenerģijas ražošanu. Projektā Waste2Surf tiek piedāvāts jauns W-FOG izmantošanas ceļš, t.i. kā zemas cenas izejviela, lai ražotu bio-virsmaktīvas vielas (BS) – alternatīvu bioloģiski nedegradējamām sintētiskajām virsmaktīvajām vielām, kas sintezētas no naftas, neatjaunojama resursa, izmantojot ķīmiskus sintēzes ceļus, kas var būt videi bīstami. Virsmaktīvās vielas ir viena no svarīgākajām ķīmiskajām vielām, ko izmanto gandrīz visos ikdienas produktos – tīrīšanas līdzekļos, kosmētikā, pārtikā, farmācijā u.c. Paredzams, ka 2024. gadā globālā virsmaktīvo vielu tirgus vērtība pārsniegs 41 miljardu eiro. Galvenās BS priekšrocības ietver to atjaunojamo izcelsmi, bionoārdīšanos, zemu toksiskumu, labākas putošanas īpašības un stabilu aktivitāti dažādos apstākļos. Ņemot vērā to priekšrocības, BS ir milzīgs tirgus potenciāls, jo īpaši, ja tās ir ražotas no atkritumiem.Projekta Waste2Surf mērķis ir izveidot biotehnoloģiskas ražošanas procesa izstrādes darbplūsmu, kur tiek ietverta ilgtermiņa ilgtspējības modelēšana, mikroorganismu celmu dizains un bioprocesa izveide rūpniecības bioatkritumu ilgtspējīgai biotransformācijai – lipīdu atkritumu (izlietota pārtikas eļļa, dzīvnieku tauki un citi), kas savākti pārtikas ražošanā un ēdināšanas sektorā, pārveidei augstvērtīgās bio-virsmaktīvajās vielās.Projekts veicinās Viedās specializācijas stratēģijas (RIS3) prioritārās jomas “Zināšanu ietilpīga bioekonomika” attīstību, un projekta rezultātus izmantos vairākas mērķgrupas.Projekta galvenās aktivitātes ietvers jaunas procesa izstrādes darbplūsmas izveidi, integrējot uz modeļiem balstītu metabolisko inženieriju, kas sastāv no BS ražojoša rauga celmiem, bioprocesa attīstību atkritumu pārveidei produktā un ilgtermiņa dzīves cikla ilgtspējības novērtējumu attiecībā uz atkritumu-produkta-tirgus sistēmu. Atkritumu biokonversijas modeļu saraksts tiks sakārtots atbilstoši integrētam kritērijam, ņemot vērā vides ilgtspējību, ekonomiskos parametrus un sociālo ietekmi. Visbeidzot, tiks izstrādāta netradicionālu atdalīšanas un aerācijas metožu integrēšana automatizētajā bioreaktoru sistēmā. Bioreaktors tiks aprīkots ar progresīvu modeļprognozējošu fermentācijas kontroles sistēmu. Tādējādi tiks iegūta izmaksu ziņā efektīva un ilgtspējīga sistēma BS iegūšanai no W-FOG, kas rezultēsies ar jaunas tehnoloģijas prototipu (TRL4).Laboratorijas mēroga BS ražošana tiks īstenota kopā ar industriālo partneri – pieredzējušu bioreaktoru ražotāju, 1996. gadā dibināto AS Biotehniskais centrs.Projekta Waste2Surf rezultāti risinās RIS3 izaugsmes prioritātes:(1) efektīvāka resursu izmantošana tiks panākta ar ekoloģiski inovatīvu pievienotās vērtības produktu un biotehnoloģiju radīšanu;(2) tiks paaugstināta inovācijas spēju, izstrādājot un validējot jaunas tehnoloģijas pašreizējās pārtikas ražošanas, atkritumu apsaimniekošanas un ķīmisko produktu ražošanas nozarēs;(3) vismaz vienā no prioritārajām Latvijas tautsaimniecības nozarēm – zināšanu intensīvā bioekonomikā – attīstīsies zināšanu bāze un cilvēkresursi, radot efektīvākus bioresursu izmantošanas ceļus;(4) tiks izveidotas inovācijas sistēmas, attīstot ekoinovatīvus pievienotās vērtības bioproduktus, kam ir eksporta potenciāls, un radot ilgtspējīgas darbavietas ar to saistītajās nozarēs, tādējādi veicinot uz zināšanām balstītu ekonomikas izaugsmi;(5) tiks risinātas sociālās, vides, klimata un atkritumu problēmas, ierosinot jaunus biotehnoloģiskus risinājumus pārtikas ražošanas, atkritumu apsaimniekošanas un bioproduktu ražošanas nozarēs.Projekta NACE kods: 72.11 Pētniecība un eksperimentālā izstrāde biotehnoloģijas jomāTips: ar saimniecisku darbību nesaistīts rūpniecisks pētījumsProjekta īstenošanas jomai (tautsaimniecības nozarei) un sagaidāmajiem rezultātiem atbilstošais saimniecisko darbību statistiskās klasifikācijas NACE kods: 38.3 Atkritumu pārstrāde.Pētniecības apakšnozare: Rūpniecības biotehnoloģija (2.9)Ilgums: 36 mēneši (1.10.2020. – 30.09.2023.)Kopējās izmaksas: 647 877,00 EUR (374 472,90 EUR – ERAF atbalsts), kas sadalītas starp Latvijas Universitāti (386 864,50 EUR; 59,71 %) un industriālo partneri – privāto komersantu AS Biotehniskais centrs (261 012,50 EUR; 40,29 %)Atslēgas vārdi: Bioreaktors; Aprites bioekonomika; Metaboliskā inženierija; Matemātiskā modelēšana; Atkritumu valorizācija (Latvian)
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Large-scale production of valuable products from large-scale waste is the area where a knowledge-based bioeconomy approach has the greatest potential. The volume of organic waste generated in the world is increasing sharply each year. Waste oils and fats (W-FOG) from the food production and catering sectors have become an important stream of organic waste in urban areas. According to estimates from the European Union, each person produces an average of 8 litres of used cooking oil per year. Around the world, about 29 million tons of baking oil is produced annually. Meanwhile, W-FOG management is problematic and its use is limited to bioenergy production. The Waste2Surf project proposes a new route of use of W-FOG, i.e. as a low price raw material for the production of bio-surfactants (BS), an alternative to non-biodegradable synthetic surfactants synthesised from oil, a non-renewable resource using pathways of chemical synthesis that can be environmentally hazardous. Surfactants are one of the most important chemicals used in almost all everyday products – cleaning products, cosmetics, food, pharmaceuticals, etc. The global market for surfactants is expected to exceed EUR 41 billion in 2024. The main advantages of BS include their renewable origin, biodegradation, low toxicity, better foaming properties and stable activity under different conditions. In view of their advantages, BS has huge market potential, in particular when produced from waste.The Waste2Surf project aims to create a workflow for the development of biotechnological production process, which includes long-term sustainability modelling, microbial strain design and bioprocess for sustainable bio-waste bio-industrial bio-transformation – sustainability of lipid waste (spent food oil, animal fats and others) collected in food and catering sectors, for transformation into a multi-targeted design for sustainable biotransformation of the bio-design of the bio-electic process – the transformation of lipid waste (spent food oil, animal fats and others) collected in food and catering sectors, for transformation into multi-targeted bio-direction of the design of the bio-design of the design process through the use of bio-focussing (spent food oil, animal fats and others), collected in food production and in the catering sector, for conversion of multi-targeted bio-design of the bio-design of the bio-direction of the bio-design of the bio-focus on the design of lipid waste (spent food oils, animal fats and others), collected in the food industry and in the catering sector, for the transformation of a multi-targeted design to a multi-target design of the bio-directional bio-directional bio-industrial, using the transformation of lipid waste (spent food oil, animal fats and others), collected in food production and in the catering sector, for transformation into multi-targeted bio-direction of the design of the bio-direction of the bio-direction of the bio-design of the bio-industrial, using the transformation of lipid waste (spent food oil, animal fat and others), collected in the food industry and in the catering sector, for the transformation of a multi-targeted design to a multi-target design of the design of the bio-direction of the design of the bio-industrial bio-industrial-based bio-industrial economy through the transformation of lipid waste (spent food oil, animal fats and others), collected in the food industry and in the catering sector, for transformation into multi-targeted bio-direction of the design of the bio-direction of the bio-directional of the bio-based bio-industrial, using the bio-conversion of lipid waste (spent food oil, animal fat and others), collected in the food industry and in the catering sector, for the transformation of a multi-targeted bio-waste to a sustainable biotransformation of the bio-design of the bio-industrial process through bio-industrial sustainability (conversion of spent food oil, animal fats and others), collected in the food industry and in the catering sector, for conversion of a multi-targeted bio-waste to the sustainable biotransformation of industrial biowaste, and the development of a bioprocess for sustainable biotransformation of the bio-based bio-industrial:conversion of lipid waste (spent oils, animal The list of bioconversion models of waste will be arranged according to an integrated criterion, taking into account environmental sustainability, economic parameters and social impacts. Finally, the integration of unconventional separation and aeration techniques into the automated bioreactor system will be developed. The bioreactor will be equipped with a progressive modeling fermentation control system. (English)
15 July 2021
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La production de produits de grande valeur à partir de déchets à grande échelle est le domaine dans lequel une approche bioéconomique fondée sur la connaissance présente le plus grand potentiel. La quantité de déchets organiques produits dans le monde augmente considérablement chaque année. Les huiles usagées et graisses (W-FOG) des secteurs de la production alimentaire et de la restauration sont devenues un flux important de déchets organiques dans les villes. L’Union européenne estime que chaque personne produit en moyenne 8 litres d’huile de cuisson usagée par an. Environ 29 millions de tonnes d’huile de cuisson usagée par an sont produites dans le monde entier. Entre-temps, la gestion du W-FOG est problématique et son utilisation est limitée à la production de bioénergie. Le projet Waste2Surf offre une nouvelle voie d’utilisation W-FOG, c’est-à-dire comme matière première à faible coût pour la production de biosurfactants (BS), une alternative aux tensioactifs synthétiques non biodégradables synthétisés à partir de l’huile, une ressource non renouvelable utilisant des voies de synthèse chimique qui peuvent être dangereuses pour l’environnement. Les tensioactifs sont l’un des produits chimiques les plus importants utilisés dans presque tous les produits de tous les jours — produits de nettoyage, cosmétiques, aliments, produits pharmaceutiques, etc. Le marché mondial des tensioactifs devrait dépasser 41 milliards d’euros en 2024. Les principaux avantages du BS comprennent leur origine renouvelable, leur biodégradation, leur faible toxicité, de meilleures propriétés moussantes et leur activité stable dans différentes conditions. Compte tenu de leurs avantages, BS a un énorme potentiel de marché, en particulier s’il est produit à partir de déchets.L’objectif du projet Waste2Surf est de créer un flux de travail pour le développement d’un processus de production biotechnologique comprenant la modélisation de la durabilité à long terme, la conception des souches microbiennes et le développement de bioprocédés pour la biotransformation durable des biodéchets industriels — déchets lipidiques (huile alimentaire utilisée, graisse animale et autres), collectés dans la production et la restauration alimentaires, en vue de la conversion en biosurfactants de haute valeur. Le projet contribuera au développement de la stratégie de spécialisation intelligente (RIS3) domaine prioritaire «Knowledge-intensive bioeconomie» et les résultats du processus de développement des nouveaux produits de développement des groupes de production de produits seront les groupes cibles du projet d’ingénierie de la durabilité du projet. La liste des modèles de bioconversion des déchets sera organisée selon un critère intégré tenant compte de la durabilité environnementale, des paramètres économiques et des incidences sociales. Enfin, l’intégration des méthodes de séparation et d’aération non conventionnelles dans le système automatisé de bioréacteur sera développée. Le bioréacteur sera équipé d’un système de contrôle de la fermentation prédictive de modélisation avancée. Il en résultera un système rentable et durable d’obtention du BS de W-FOG, ce qui débouchera sur un prototype de nouvelle technologie (TRL4). La production de BS à l’échelle du laboratoire sera mise en œuvre en collaboration avec un partenaire industriel — un fabricant expérimenté de bioréacteurs, établi en 1996 par le Biotechnic Centre of AS. Les résultats du projet Waste2Surf répondront aux priorités de croissance RIS3:(1) une utilisation plus efficace des ressources sera réalisée par la création de produits à valeur ajoutée éco-innovants et de biotechnologies; (2) Les capacités d’innovation seront renforcées par le développement et la validation de nouvelles technologies dans les secteurs actuels de la production alimentaire, de la gestion des déchets et de la production chimique; (3) au moins un des secteurs prioritaires de l’économie lettone — la bioéconomie à forte intensité de connaissances — développera la base de connaissances et les ressources humaines, en créant des moyens plus efficaces d’utiliser les bioressources;(4) des systèmes d’innovation seront mis en place, en développant des bioproduits éco-innovants à valeur ajoutée présentant un potentiel d’exportation et en créant des emplois durables dans les industries connexes, contribuant ainsi à la croissance économique fondée sur la connaissance;(5) les problèmes sociaux, environnementaux, climatiques et de déchets seront abordés en proposant de nouvelles solutions biotechnologiques dans la production alimentaire, la gestion des déchets et les bioindustries. (French)
25 November 2021
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Die Herstellung von wertvollen Großprodukten aus Großmüll ist der Bereich, in dem ein wissensbasierter Bioökonomie-Ansatz das größte Potenzial hat. Die Menge an organischen Abfällen, die in der Welt anfallen, wächst jedes Jahr dramatisch. Altöle und Fette (W-FOG) aus der Lebensmittel- und Gastronomiebranche sind zu einem wichtigen Strom organischer Abfälle in Städten geworden. Die Europäische Union schätzt, dass jede Person durchschnittlich 8 Liter gebrauchtes Speiseöl pro Jahr produziert. Weltweit werden rund 29 Millionen Tonnen gebrauchtes Speiseöl pro Jahr erzeugt. Unterdessen ist das Management von W-FOG problematisch und beschränkt sich auf die Bioenergieproduktion. Das Projekt Waste2Surf bietet einen neuen W-FOG-Use-Pfad, d. h. als kostengünstiger Rohstoff für die Herstellung von Biosurfactants (BS), eine Alternative zu nicht biologisch abbaubaren synthetischen Tensiden, die aus Öl synthetisiert werden, eine nicht erneuerbare Ressource mit chemischen Synthesepfaden, die für die Umwelt gefährlich sein können. Tenside sind eine der wichtigsten Chemikalien, die in fast allen Alltagsprodukten verwendet werden – Reinigungsprodukte, Kosmetika, Lebensmittel, Pharmazeutika usw. Der globale Markt für Tenside wird im Jahr 2024 voraussichtlich 41 Mrd. EUR überschreiten. Die Hauptvorteile von BS sind deren nachwachsender Ursprung, Bioabbau, geringe Toxizität, bessere Schäumeigenschaften und stabile Aktivität unter verschiedenen Bedingungen. Das Ziel des Projekts Waste2Surf ist es, einen Workflow für die Entwicklung eines biotechnologischen Produktionsprozesses zu schaffen, der langfristige Nachhaltigkeitsmodellierung, mikrobiellen Dehnungsdesign und Bioprozessentwicklung für die nachhaltige Biotransformation industrieller Bioabfälle – Lipidabfälle (verwendetes Lebensmittelöl, tierisches Fett u. a.) umfasst, die in der Lebensmittelproduktion und -verpflegung gesammelt werden, um in hochwertige Bio-Übertragungsstoffe umzuwandeln. Das Projekt wird zur Entwicklung der Smart Specialization Strategy (RIS3) beitragen. Die Liste der Biokonversionsmodelle für Abfälle wird nach einem integrierten Kriterium unter Berücksichtigung der ökologischen Nachhaltigkeit, der wirtschaftlichen Parameter und der sozialen Auswirkungen erstellt. Schließlich wird die Integration unkonventioneller Trenn- und Belüftungsmethoden in das automatisierte Bioreaktorsystem entwickelt. Der Bioreaktor wird mit einem fortschrittlichen Modellierungsvorhersagementsteuerungssystem ausgestattet. Dies wird zu einem kostengünstigen und nachhaltigen System für die Beschaffung von BS von W-FOG führen, der zu einem Prototyp der neuen Technologie (TRL4) führen wird.Die Labor-BS-Produktion wird gemeinsam mit einem Industriepartner – einem erfahrenen Bioreaktorhersteller, der 1996 vom Biotechnischen Zentrum der AS gegründet wurde, umgesetzt werden. Die Ergebnisse des Projekts Waste2Surf werden sich mit RIS3-Wachstumsprioritäten befassen:(1) Eine effizientere Ressourcennutzung wird durch die Schaffung von Öko-innovativen Mehrwertprodukten und Biotechnologien erreicht. (2) Die Innovationskapazitäten werden durch die Entwicklung und Validierung neuer Technologien in der derzeitigen Lebensmittelproduktion, der Abfallwirtschaft und der chemischen Produktion erhöht; (3) mindestens einer der vorrangigen Sektoren der lettischen Wirtschaft – die wissensintensive Bioökonomie – wird die Wissensbasis und die Humanressourcen entwickeln, effizientere Möglichkeiten für die Nutzung von Bioressourcen schaffen;(4) Innovationssysteme werden eingerichtet, die Entwicklung von Öko-innovativen Mehrwert biobasierter Produkte mit Exportpotenzial und die Schaffung nachhaltiger Arbeitsplätze in verwandten Industrien, wodurch ein Beitrag zum wissensbasierten Wirtschaftswachstum geleistet wird;(5) die sozialen, ökologischen, klimatischen und Abfallprobleme werden durch die Vorlage neuer biotechnologischer Lösungen in der Lebensmittelproduktion, der Abfallwirtschaft und der biobasierten Industrie gelöst. 72.11 Forschung und experimentelle Entwicklung in der BiotechnologieTyp: nichtwirtschaftliche IndustriestudieDer NACE-Code der statistischen Systematik der Wirtschaftszweige, der dem Durchführungsbereich des Projekts (für den Wirtschaftszweig) und den erwarteten Ergebnissen entspricht: 38.3 Abfallrecycling.Forschungsteilsektor: Industrielle Biotechnologie (2.9)Dauer: 36 Monate (1.10.2020) — 30.09.2023)Gesamtkosten: 647 877,00 EUR (374 472,90 EUR – EFRE-Unterstützung), aufgeteilt auf die Universität Lettland (386 864,50 EUR; 59,71 %) und Industriepartner – JSC Biotechnic Centre (261 012,50 EUR; 40,29 %)Schlagworte: Bioreaktor; Kreislauforientierte Bioökonomie; Stoffwechseltechnik; Mathematische Modellierung; Verwertung von Abfällen (German)
28 November 2021
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Jelgavas iela 1, Rīga, LV-1004
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Dzērbenes iela 27, Rīga, LV-1006
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Identifiers
1.1.1.1/19/A/047
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