Project Coordinator:

Project Partners: 

Agentii nationale de finatare:

Unitatea executiva pentru finantarea invatamantului superior, a cercetarii, dezvoltarii  si inovarii UEFISCDI

UEFISCDI si CE: 180.000 € (ICECHIM) si 70.000 € (EDAS-EXIM) 

Co-finantare EDAS-EXIM 33.500 €

Agence Nationale de la Recherche – ANR

ANR si CE: 60149 € (Marine Tech) si 202496€ (MAPIEM)

Co-finantare Marine Tech 73516 € si 89727 € MAPIEM

Narodowe Centrum Badań i Rozwoju – NCBR

NCBR si CE: 63750 € (PRESSEKO) si 125750 € (AMU)

Co-finantare PRESSEKO 15937,5 €

Durata proiectului: 36 luni (inceput: 1 Aprilie 2024)

Rezumatul proiectului

Apa este cea mai abundentă și indispensabilă resursă a planetei noastre. Cu toate acestea, distribuția apei dulci este foarte diferită de la o regiune la alta, ceea ce aduce cu sine un scenariu foarte problematic pentru disponibilitatea apei potabile, mai ales în urma evenimentelor hidroclimatice extreme. O soluție viabilă și cu costuri reduse pentru a oferi acces direct la apa potabilă, se referă la implementarea sistemelor Point-Of-Use (POU) pentru purificarea și desalinizarea apei. Cu toate acestea, înainte de a face acest lucru, problemele identificate de utilizatorii finali/consumatori cu privire la eliminarea și reciclarea filtrelor ar trebui abordate în mod corespunzător. Prin urmare, scopul propunerii de proiect WATER-BIOFIL este de a proiecta, asambla și testa filtrele compostabile de ultimă generație, preparate din polimeri biodegradabili și/sau polimeri bio-sursati, care pot fi ulterior integrate în sistemele POU obișnuite și să-și servească în continuare scopul ca instrumente de prim-ajutor pentru a face față evenimentelor extreme hidro-climatice, diminuând în același timp impactul materialelor periculoase asupra mediului. Având în vedere scopul propus al proiectului și caracterul transdisciplinar al activităților prevăzute, consorțiului de proiect se alătură a trei entități de CDI de renume, din România, Franța și Polonia, cu expertiză în știința materialelor și biomateriale funcționale (în calitate de dezvoltatori de tehnologie) și alte trei IMM-uri din România, Franta și Polonia (ca integratori de tehnologie), cu expertiză în purificarea apei și managementul deșeurilor. Cei șase parteneri dezvoltă activități complementare în funcție de expertiza și abilitățile lor pentru a asigura dezvoltarea ulterioară și/sau construirea unei cunoștințe multidisciplinare într-o perspectivă pe termen lung de inovare, creare de valoare și asistență în rezolvarea provocărilor societale. Propunerea de proiect abordează impacturile necesare din Polonia, Franța, România și UE, respectand obiectivele WATER4ALL ce privesc asigurarea securității apei pentru toți și reducerea pericolelor de mediu.

Scopul proiectului

Scopul WATER-BIOFIL se referă la proiectarea, asamblarea și testarea filtrelor de ultimă generație, preparate din polimeri biodegradabili și/sau polimeri bio-sursati, care pot fi ulterior integrate în sistemele POU obișnuite ce servesc în continuare scopului lor ca instrumente de prim ajutor pentru a face față evenimentelor hidro-climatice extreme, diminuând în același timp impactul asupra mediului al materialelor periculoase.

Rezultate Estimative ale Consortiului:

R1. Materiale de umplutură biodegradabile, pentru reținerea urmelor de ioni metalici, coloranți, reziduuri organice și ionii de sare, așa cum va fi realizat de catre partenerii RDI ai proiectului.

R2. Prototipuri de cartușe biodegradabile care sunt ușor de integrat în linia de producție a producătorilor de filtre pentru purificarea apei, realizate de Partenerii CDI ai proiectului cu îndrumarea partenerilor IMM-urilor și a consilierilor externi.

R3. Strategii de sfârșit de utilizare, aplicabile filtrelor de următoarea generație, cu sprijinul IMM-ului Partener Polonez din domeniul managementului deșeurilor.

R4. Studiu de fezabilitate pentru lansarea potențială/ viitoare pe piață a filtrelor de următoarea generație, cu sprijinul IMM-urilor Partenere din Romania și Franta, din în domeniul desalinizării apei și managementul apelor uzate.

R5. Scenariul pe termen scurt al rezultatelor: (i) 7 publicații ISI Open Access (cel puțin două în colaborare) în reviste de prestigiu de la Royal Society of Chemistry (RSC), Wiley, MDPI, Springer și Elsevier; (ii) 7 comunicări internaționale la simpozioane și conferințe specifice, (iii) participare la un salon de invenții și (iv) 3 mese rotunde și/sau ateliere cu statutul de organizator/participant.

Multumiri:

Partenerii de proiect doresc să mulțumească Comisiei Europene și [UEFISCDI, ANR și NCBR] pentru finanțarea în cadrul consorțiului internațional de colaborare [WATER-BIOFIL] finanțat în cadrul Apelului comun 2022 al Parteneriatului European 101060874 — Water4All.

OBIECTIVE

Activitate 1.1 Prepararea biopolimerului, in vederea utilizarii lui de catre Partenerii de proiect, ca materie prima pentru obtinerea biomaterialelor hibride funcționale de TIP I si TIP II         

Activitate 1.2 Stabilirea procedurilor pentru colectarea apelor potabile in vederea testarii biomaterialelor           

Activitate 1.3 Elaborarea de formulări experimentale pe bază de PLA care se preteaza pentru prelucrarea din topitura              

Activitate 1.4 Stabilirea modelului de cartuş filtrant compatibil cu sistemele POU şi a caracteristicilor specifice de proiectare          

Activitate 1.5 Diseminarea si comunicarea rezultatelor

REZUMAT

                In prima etapa a proiectului s-a obtinut un sort de chitosan din chitina comerciala cu proprtietati reproductibile (grad de deacetilare si masa moleculara). Acest sort de chitosan a fost transmis partenerilor de proiect pentru obtinerea biomaterialelor hibride funcționale de TIP I si TIP II. Tot in cadrul acestei activitati a fost testata capacitatea sortului de chitosan de a fi utilizat in diverse formulari de materiale hibride, cu continut de zeolit, pentru retentia ionilor de metale, nitriti, nitrati, etc, din apa potabila. Testarea biomateralelor pentru retentia de contaminanti din ape potabile a fost realizata de catre partenerul IMM si au avut drept rezultat o scadere majora a concentratiei de ioni de fier si aluminiu. Pentru aceste determinari, partnerul IMM al proiectui a propus o procedura de prelevare a probelor de apa, precum si metode specific pentru determinarea poluantilor de interes. In paralel s-au desfasurat activitati de obtinerea a unor esantioane composite pe baza de PLA, formulari ce vor fi optimizate in vederea dezvoltarii cartusului filtrant. Pentru ajustarea proprietatilor de interes, compozitele pe baza de PLA au fost analizate din punct de vedere termic, mecanic, morphologic si structural. Tot in cadrul acestei etape s-a stabilit, impreuna cu partenerul IMM, un model de cartus filtrant compatibil cu sistemele POU. Pe baza caracteristicilor dimensionale si functionale ale cartuselor comerciale utilizate in sistemele POU au fost stabilite caracteristicile specifice de proiectare ale noului cartus filtrant pe baza de PLA – design realizat intr-un soft CAD.

Rezultate: Raport de sinteza si analiza a chitosanului din chitina comerciala; Raport de sinteza si analiza a unor composite biopolimerice pe baza de chitosan; Proceduri de colectare ale apei potabile; Formulări experimentale pe bază de PLA, Raport de preparare si analiza a formulărilor experimentale pe bază de PLA; Propunere de proiectare tehnologică; Raport al diseminarii si al deplasarilor;

DISEMINARE

In cadrul etapei 1/2024 a fost organizata o intalnire de demarare a proiectului cu participarea online a partenerilor de proiect (in luna Mai) si o intalnire de follow-up cu participarea partiala, fizica, a partenerilor din Franta si Polonia (in luna Octombrie in Bucuresti, Romania).

A fost construit si updatat situl proiectului WATER-BIOFIL, atat in limba engleza (https://icechim.ro/project/waterbiofil-en/) cat si in romana (https://icechim.ro/project/waterbiofil-ro/).

Directorul de Proiect a participat la intanirea de demarare a proiectelor WATER4ALL (kick-off of the cofunded call 2022, luna Aprilie 2024 in Madrid, Spania), organizata de catre coordonatorul acestui call (AEI, Spania).

Au fost publicate un articol original si un review (amandoua in reviste indexate WoS) si au fost sustinute 5 comunicari stiintifice (dintre care 3 prezentari orale), dupa cum urmeaza:

1.     Sandu, T.; Olaru, E.A.; Mitran, R.-A.; Miron, A.; Dolana, S.-V.; Zaharia, A.; Gavrilă, A.-M.; Dumitru, M.-V.; Chiriac, A.-L.; Sârbu, A.; Iordache, T.-V. Composite Copolymer Beads Incorporating Red Mud for Water Amendment by Adsorption—Oxidation Processes. Appl. Sci. 2024, 14, 6386. https://doi.org/10.3390/app14146386  

2.      Gavrila, A.-M.; Diacon, A.; Iordache, T.-V.; Rotariu, T.; Ionita, M.; Toader, G. Hazardous Materials from Threats to Safety: Molecularly Imprinted Polymers as Versatile Safeguarding Platforms. Polymers 2024, 16, 2699. https://doi.org/10.3390/polym16192699

Ø  23rd Romanian International Conference on Chemistry and Chemical Engineering, Constanța – Mamaia, ROMANIA – September 4 – 7, 2024. Chitosan-Based Composite Polymeric Beads: An Innovative Approach for Copper Ion Retention, Andreea Miron, Iulia-Elena Neblea, Sorin-Viorel Doalana, Marinela Dumitru, Andrei Sarbu, Horia Iovu, Ana-Mihaela Gavrila, Anamaria Zaharia, Sandu Teodor, Tanta-Verona Iordache, Anita-Laura Chiriac (oral)

Ø  23rd Romanian International Conference on Chemistry and Chemical Engineering, Constanța – Mamaia, ROMANIA – September 4 – 7, 2024. Retention of Ciprofloxacin and Carbamazepine from Aqueous Solutions using Chitosan-Based Composite Cryostructures, Marinela-Victoria Dumitru, Andreea Miron, Iulia-Elena Neblea, Sorin-Viorel Dolana, Anamaria Zaharia, Ana Mihaela Gavrila, Andrei Sarbu, Horia Iovu, Sandu Teodor, Anita-Laura Chiriac, Tanta-Verona Iordache (oral)

Ø  National Conference of Chemistry, XXXVII Edition, 24-27 Septembrie, Targoviste, Romania, Carbon Electrodes Modified With Molecularly Imprinted Polymers For Lipopolysaccharides Sensing, Ana Lorena Neagu, Ana-Mihaela Gavrilă, Andreea Miron, Iulia Elena Neblea, Cătălin Zaharia, Petru Epure, Hugues Brisset, Horia Iovu, Andrei Sârbu, Tanța-Verona Iordache (P)

Ø  20th International Symposium “Priorities of Chemistry for a Sustainable Development” PRIOCHEM, Bucharest, Romania, 16-18 Oct-2024, Cryostructures As Potential Agricultural Fertilizers With Controlled Release Properties, Marinela-Victoria DUMITRU, Alin Cristian Nicolae VINTILA, Grigore PSENOVSKI, Ana-Lorena NEAGU, Sorin DOLANA, Andreea MIRON, Iulia Elena NEBLEA, Ana Mihaela GAVRILA, Cristina Emanuela ENASCUTA, Tanta-Verona IORDACHE (oral)

Ø  20th International Symposium “Priorities of Chemistry for a Sustainable Development” PRIOCHEM, Bucharest, Romania, 16-18 Oct-2024, Advanced Hybrid Materials Based On Natural Polymers: A New Remediation Strategy For Water Contaminated With Heavy Metals, Andreea MIRON , Ana-Lorena NEAGU , Sorin DOLANA, Iulia-Elena NEBLEA, Marinela Victoria DUMITRU, Anamaria ZAHARIA, Sandu TEODOR, Ana-Mihaela GAVRILĂ, Andrei SÂRBU, Anita-Laura CHIRIAC, Tanța-Verona IORDACHE (P)