ΚΥΚΑ: ΕΝΑ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΕΡΓΟ ΓΙΑ ΤΗΝ ΚΥΚΛΙΚΗ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑ ΤΗΣ ΚΑΝΝΑΒΗΣ
Η συνεχής αύξηση του παγκόσμιου πληθυσμού οδηγεί σε μείωση των φυσικών πόρων και ελαττώνει τη βιωσιμότητα του φυσικού περιβάλλοντος.
Στον κλάδο των υλικών και συγκεκριμένα των σύνθετων προϊόντων ξύλου/πολυμερούς και τα σύνθετα ξύλου/πλαστικού μια λύση θα μπορούσε να είναι η αντικατάσταση συμπαγούς ξύλου από υπολείμματα γεωργικών καλλιεργειών και η σύνθεση πολυμερών από ανανεώσιμες πρώτες ύλες ή ανακυκλώσιμα/βιο-διασπώμενα υλικά, ούτως ώστε το τελικό προϊόν να μπορεί να ανακυκλωθεί ή να είναι βιο-αποικοδομήσιμο.
Έτσι επιτυγχάνεται οικονομία στη χρήση πρωτογενούς ύλης, γεωργικά απόβλητα βρίσκουν χρήση σε εφαρμογές προστιθέμενης αξίας ενώ στο τέλος της ζωής τους τα προϊόντα ανακυκλώνονται και τελικά βιο-διασπώνται χωρίς να αφήνουν απόβλητα.
Αντικείμενο του προτεινόμενου έργου είναι η κατασκευή νέων σύνθετων προϊόντων από αγροτικά υπολείμματα (μη αξιοποιήσιμα μέρη των στελεχών της βιομηχανικής κάνναβης) και πολυμερών από ανανεώσιμες πηγές ή ανακυκλώσιμα υλικά.
Συγκεκριμένα, θα γίνει διαχωρισμός του εξωτερικού από το εσωτερικό μέρος του βλαστού του φυτού βιομηχανικής κάνναβης με ειδικό μηχάνημα αποίνωσης που θα αγοραστεί για το σκοπό αυτό.
Οι φυσικές και θερμικές ιδιότητες του ξυλώδους τμήματος και της ίνας, θα εξεταστούν με διάφορες μετρήσεις (πχ προσδιορισμός βαθμού κρυσταλλικότητας και της επιφανειακής χημικής σύστασης (φάσματα C/O) με XRD και φασματοσκοπία XPS, θερμική συμπεριφορά με TGA & DSC) ώστε να εντοπιστούν οι βέλτιστες συνθήκες χρήσης τους κατά την παραγωγή σύνθετων προϊόντων.
Το εσωτερικό ξυλώδες τμήμα θα τεμαχιστεί κατάλληλα προκειμένου να χρησιμοποιηθεί στην κατασκευή μοριοσανίδων αντί ξύλου (Wood Based Panels - WBP).
Για την συγκόλλησή τους, θα αναπτυχθούν πολυμερή τύπου φαινόλης-φορμαλδεΰδης με αντικατάσταση της φαινόλης από πρωτεΐνη σόγιας ενώ ως συγκολλητικές ουσίες αναφοράς θα χρησιμοποιηθούν τυπικές ρητίνες φαινόλης-φορμαλδεΰδης και ουρίας – φορμαλδεΰδης. Η ανακύκλωσή τους θα αξιολογηθεί μέσω καταστροφής (τεμαχισμού) των έτοιμων σανίδων και επαναχρησιμοποίησή στους στην παραγωγή νέων σανίδων τόσο από κάνναβη όσο και από ξύλο, ως μέρος του νέου υλικού (ποσοστά αντικατάστασης 5-50%).
Οι ίνες από το εξωτερικό μέρος του φλοιού θα χρησιμοποιηθούν ως ενισχυτικά υλικά ανακυκλωμένου πολυαιθυλενίου υψηλής πυκνότητας (HDPE) και βιο-πολυεστέρων από ανανεώσιμες πρώτες ύλες, προκειμένου να κατασκευαστούν σύνθετα προϊόντα αντίστοιχα των προϊόντων πλαστικό/ξύλο (Wood Plastic Composite-WPC). Η βιο-αποκοδόμησή τους θα ελεγχθεί μέσω συστηματικών μετρήσεων απώλειας μάζας κατά τον ενταφιασμό τους σε χώμα. Όλα τα WΒP όσο και τα WPC του έργου θα αξιολογηθούν πλήρως ως προς τις φυσικοχημικές και θερμικές τους ιδιότητες από τους εταίρους ακολουθώντας τα ανάλογα Ευρωπαϊκά πρότυπα.
Τα προτεινόμενα προϊόντα τύπου WBP και WPC είναι καινοτόμα και θα κατασκευαστούν για πρώτη φορά στα πλαίσια αυτού του έργου. Τα προϊόντα τύπου WBP θα χρησιμοποιηθούν στην κατασκευή επίπλων. Τα προϊόντα τύπου WPC εμφανίζουν καλό αισθητικό αποτέλεσμα με υψηλές μηχανικές αντοχές και χαμηλό κόστος συντήρησης, γεγονός που τα καθιστά κατάλληλα για χρήση στην κατασκευή αντικειμένων, κατασκευές εσωτερικών και εξωτερικών χώρων, κουφωμάτων και φύλλων πόρτας, αλλά και στην αυτοκινητοβιομηχανία (εσωτερικά τμήματα αυτοκινήτων), κ.αλ.
Κύριο πλεονέκτημα των νέων αυτών προϊόντων είναι το χαμηλότερο κόστος και βάρος, αλλά και η αυξημένη φιλικότητά τους στον άνθρωπο και το περιβάλλον αφού θα είναι δυνατή η κομποστοποίηση ή και ανακύκλωσή τους, ανταποκρινόμενα στις επιταγές της κυκλικής οικονομίας.
Η ζήτηση και χρήση προϊόντων όπως αυτά που θα αναπτυχθούν στο έργο αυξάνεται και λόγω νομοθετικών ρυθμίσεων της Ευρωπαϊκής Ένωσης που απαιτεί την ενσωμάτωση όλο και περισσότερων ανακυκλώσιμων μερών στην κατασκευή προϊόντων.
Εταίροι έργου:
• CHIMAR HELLAS A.E. - Συντονιστής
• ΚΑΝΝΑΒΙΟ ΚΟΙΝΣΕΠ
• ΕΧΤΠΧ - Εργαστήριο Χημείας και Τεχνολογία Πολυμερών και Χρωμάτων – ΑΠΘ
• XΟΠΘ- Εργαστήριο Ακτίνων Χ, Οπτικού χαρακτηρισμού και Θερμικής Ανάλυσης
• ΕΠΕΞ - Εργαστήριο Ποιοτικού ελέγχου Ξύλου και Ξυλοκατασκευών Του Τμήματος Δασολογίας , Επιστημών Ξύλου και Σχεδιασμού του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας
Η ΚΑΝΝΑΒΙΟ είναι υπεύθυνη για την παραγωγή βιομηχανικής κάνναβης, την συγκομιδή της και τον διαχωρισμό των επιμέρους υλικών (ίνας και ξύλου) του στελέχους των φυτών. Θα συμμετέχει επίσης ενεργά στην διάχυση των αποτελεσμάτων του έργου και την σύνταξη μιας τεχνο-οικονομικής μελέτης για την κλιμάκωση της παραγωγής.
Το έργο «Πράσινα και ανακυκλώσιμα ή/και κομποστοποιήσιμα σύνθετα προϊόντα με βελτιωμένες ιδιότητες από απόβλητα βιομηχανικής κάνναβης στα πλαίσια της κυκλικής οικονομίας» (ΚΥΚΑ) υλοποιείται στο πλαίσιο της Δράσης ΕΡΕΥΝΩ-ΔΗΜΙΟΥΡΓΩ-ΚΑΙΝΟΤΟΜΩ με συγχρηματοδότηση από το Ευρωπαϊκό Ταμείο Περιφερειακής Ανάπτυξης (ΕΤΠΑ) της Ευρωπαϊκής Ένωσης και εθνικούς πόρους μέσω του Ε.Π. Ανταγωνιστικότητα, Επιχειρηματικότητα & Καινοτομία (ΕΠΑνΕΚ).
