Prezentare generală

Utilizarea organismelor vii (bacterii, fungi etc) pentru obtinerea de materiale reprezinta o tematica semnificativa a biotehnologiei ce contribuie la reducerea impactului negativ exercitat de industria cimentului asupra mediului inconjurator.

Prezentul proiect propune o abordare biotehnologica inovativa si prietenoasa a mediului bazata pe capacitatea metabolica normala a unor microorganisme de a precipita carbonat de calciu. Obiectivul general al proiectului consta in obtinerea unui bioprodus inovativ, bazat pe celule bacteriene specializate in carbonatogeneza formulate cu subproduse agro-industriale care sustin viabilitatea in amestecul de materiale de constructie in vederea imbunatatirii durabilitatii acestora. Utilizarea unor sub-produse rezultate din agricultura si/sau industrie drept adjuvanti pentru asigurarea viabilitatii celulelor bacteriene in materialele de constructie reprezinta elementul de noutate al prezentului proiect. Acestea sunt sub-produse ieftine si usor accesibile care isi gasesc o valorificare, minimizand astfel o serie de probleme legate de depozitare/distrugere, reducand consumul de combustibili conventionali necesari la fabricarea materialelor de constructive.

Proiectul este conceput sa inceapa la nivel TLR 2 prin formularea conceptului tehnologic – obtinerea unui bioprodus inovativ din celule bacteriene formulate cu sub-produse agro-industriale, si aplicarea – prin incorporarea bioprodusului bacterian in amestecurile de material de constructive. Proiectul se va finaliza la nivel TRL4 prin elaborarea unei tehnologii la nivel de laborator.

Obiectivele specifice ale proiectului sunt definite astfel:

i) optimizarea procesului de bio precipitare a carbonatului de calciu la tulpini bacteriene selectionate;

ii) asigurarea supravietuirii celulelor bacteriene in amestecul de material de constructie;

iii) imbunatatirea caracteristicilor materialelor de constructive prin incorporarea bioprodusului bacterian;

iv) elaborarea, testarea si validarea unei tehnologii la nivel de laborator de imbunatatire a proprietatilor materialelor de constructive;

vi) diseminarea catre lumea stiintifica a rezultatelor proiectului.

Rezultatele asumate ale proiectului sunt:

1) tulpini bacteriene specializate in precipitarea carbonatului de calciu intr-un mediu de cultura cu formula optimizata bazat pe nutrienti – subproduse din agricultura si industrie;

2) bioprodus bacterian – formulat din celule bacteriene si subproduse din agricultura si industrie;

3) materiale de constructie inovative cu durabilitate imbunatatita prin incorporarea in matrice a bioprodusului bacterian;

4) tehnologie de laborator pentru prepararea de materiale de constructie inovative ce inglobeaza bioprodus bacterian.

Proiectul se bazeaza pe colaborarea a doua organizatii de cercetare cu expertiza semnificativa, INCDCP-ICECHIM (Coordonator) – specializat in obtinere de bioproduse microbiene, si CEPROCIM SA (Partener), partener experimentat in prepararea de materiale compozite din ciment si componente din resurse regenerabile. Membrii consortiului au cercetatori experimentati cu rezultate notabile in tematica abordata, precum si echipamentele necesare derularii proiectului.

Diseminare

Lucrari publicate in reviste cotate ISI

1.    Iuliana Răut¹, Mariana Călin¹, Zina Vuluga^1*, Florin Oancea¹, Jenica Paceagiu², Nicoleta Radu¹, Mihaela Doni¹, Elvira Alexandrescu, Violeta Purcar¹, Ana Maria Gurban¹, Ionela Petre², Luiza Jecu^1* (*-corresponding author; ¹INCDCP-ICECHIM; ²CEPROCIM SA), Fungal based biopolymer composites for construction materials, Materials 2021, 14, 2906. doi.org/10.3390/ma14112906 (IF=3.057).

2.    Mariana Constantin (Calin), Iuliana Raut, Ana Maria Gurban, Mihaela Doni, Nicoleta Radu, Elvira Alexandrescu, Luiza Jecu*, Exploring the potential applications of Paecilomyces lilacinus 112, Applied Sciences, 2022, 12, 7572. doi.org/10.3390/app12157572 (IF=2.838/2021).

3.    Iuliana Raut, Mariana Constantin (Calin), Ionela Petre, Nicoleta Radu, Monica Raduly, Ana Maria Gurban, Mihaela Doni, Elvira Alexandrescu, Cristi-Andi Nicolae, Luiza Jecu, Highlighting bacteria with calcifying abilities suitable to improve mortar properties”, Materials 2022, 15(20), 7259; https://doi.org/10.3390/ma15207259 . (FI=3.748).

Participari la Conferinte Internationale

1.    I Răut, M Călin, AM Gurban, M Doni, G Vasilescu, E Alexandrescu, N Radu, L Jecu*, Screening of bacterial strains active in microbial induced carbonate precipitation through ureolytic pathway (cod lucrare BTH79), Conferinta Internationala „Agriculture for Life, Life for Agriculture”, X Editie, organizata de Universitatea de Stiinte Agricole si Medicina Veterinara in perioada 3-5 iunie 2021.

2.    M Călin¹, I Răut¹, L Capra¹, E Alexandrescu¹, C Ninciuleanu¹, M Raduly¹, AM Gurban¹, M Doni¹, I Petre², N Radu¹, L Jecu^1* (¹INCDCP-ICECHIM; ²CEPROCIM SA), Microbially induced carbonate precipitation (MICP) using Bacillus species, Conferinta Internationala CONSILOX – XIII, 1-3 Octombrie 2021, Alba Iulia.

3.    I Petre¹, L Jecu², A Moanta, C Munteanu¹, I Mohanu¹, I Răut², M Constantin (Calin)², N Cirstea¹, (¹CEPROCIM SA; ²INCDCP-ICECHIM), The effect of calcium carbonate precipitation on the physical-mechanical properties of mortars, Conferinta Internationala CONSILOX – XIII, 1-3 Octombrie 2021, Alba Iulia

4.    I Răut¹, M Constantin¹, E Alexandrescu¹, C Ninciuleanu¹, M Raduly¹, AM Gurban¹, M Doni¹, I Petre², CA Nicolae¹, N Radu^1,3, G Vasilescu, L Jecu^1*, (¹INCDCP-ICECHIM; ²CEPROCIM SA), Use of bacterial carbonatogenesis for construction materials, Simpozionul Internațional PRIOCHEM XVII^th, Bucuresti, 27-29 Octombrie 2021.

5.    Iuliana Răut, Mariana Constantin, Ana-Maria Gurban, Mihaela Doni, Gelu Vasilescu, Nicoleta Radu, Luiza Jecu, Enhancement of Bacillus subtilis sporulation by culture medium containing agro-industrial by-products, Conferinta Internationala organizata de Universitatea de Știinte Agronomice și Medicina Veterinara din București « Agriculture for Life, Life for Agriculture”, 2-4 iunie 2022, Bucuresti, Romania.

6.    Cristina Firincă, Mariana Constantin, Iuliana Răut, Ana Maria Gurban, Nicoleta Radu, Lucian Gabriel Zamfir, Luiza Jecu, Biomineralization potential of ureolytic fungi for biogenic concrete repair, Workshop-ul exploratoriu NeXT-Chem ‘TEHNOLOGII INOVATOARE TRANS-SECTORIALE’, Ediția a IV-a, 19-20 MAI 2022, Bucuresti (comunicare orala), Eveniment omologat EuChemS European Chemical Society. Book of Abstracts, pg. 31, ISSN: 2821 – 6784, ISSN-L: 2821 – 6784.

7.    Andreea Afilipoaei, George Mihail Teodorescu, Luiza Jecu, Iuliana Răut, Mariana Constantin, Florin Oancea, Zina Vuluga, Mechanical strength of biomaterial plates based on Ganoderma mycelium. Workshop-ul exploratoriu NeXT-Chem ‘TEHNOLOGII INOVATOARE TRANS-SECTORIALE’, Ediția a IV-a, 19-20 MAI 2022, Bucuresti (comunicare orala), Eveniment omologat EuChemS European Chemical Society. Book of Abstracts, pg. 38, ISSN: 2821 – 6784, ISSN-L: 2821 – 6784. Premiul Sectiunii de Inovare.

8.    Iuliana Raut, Ionela Petre, Mariana Constantin, Gelu Vasilescu, Nicoleta Radu, Ana Maria Gurban, Mihaela Doni, Adriana Moanta,Jenica Paceagiu, Elvira Alexandrescu, Cristina Firinca, Luiza Jecu, Biotechnological strategies for innovative construction materials incorporating bacterial bioproduct, EUROINVENT, 14^th European Exhibition of Creativity and Innovation Iasi, Romania, 26-28 May 2022 organizat sub patronajul Ministerului Cercetarii, Inovarii si Digitalizarii. Diploma de Excelenta acordata de Juriul International prezidat de prof. Dr. Ing. Mohd Mustafa Al Bakri Abdullah de la Universitatea Malaysia Perlis (Malaiezia). Premiu Special acordat autorilor de Universitatea de Știinte Agronomice și Medicina Veterinara din București.

9.    I. Raut,  M. Constantin, I. Petre, E. Alexandrescu, M .Raduly, A.M. Gurban, M. Doni, C.A. Nicolae, N. Radu, G Vasilescu, L. Jecu. Effect of incorporating an ureolytic bacterium on the properties of mortars (¹INCDCP-ICECHIM; ²CEPROCIM SA). Simpozionul Internațional PRIOCHEM XVIII^th, Bucuresti, 26-28 Octombrie 2022 (lucrare acceptata de Comitetul Stiintific).

Cereri de brevet

1.    N. Radu, M Constantin, I. Raut, G Vasilescu Panea, A.M. Gurban, M. Doni, L Jecu, Compozitie mediu de cultura pentru sporulare, Cerere de brevet nr. A/00663/05.11.2021.

2.    Ionela Petre, Adriana Moanta, Ileana Mohanu, Jenica Paceagiu, Mortar de ciment aditivat cu suspensie de spori de bacterii, Cerere de brevet nr. A/00568/19.09.2022

 [Ma1]Please carefully check the accuracy of names and affiliations.