StexFur
Projekta apraksts
Pētniecības mērķis ir veikt starpdisciplināru ar saimniecisko darbību nesaistītu rūpniecisko pētījumu, kas apvienos ķīmijas tehnoloģijas, materiālzinātnes un industriālās biotehnoloģijas nozares, kā arī veicināt zināšanu pārnesi, izstrādājot inovatīvu tehnoloģisku risinājumu furfurola ražošanai, ko būtu iespējams integrēt mūsdienām atbilstošā biorafinēšanas sistēmā.
Projekta zinātniskais mērķis ir noteikt labākos tvaika sprādziena procesa parametrus, kas nodrošina vislabāko veidu, kā selektīvi atdalīt C5 oligosaharīdus no auzu sēnalām, lai vēlāk tos hidrolizētu furfurolā, izmantojot funkcionalizētu lignīna bioogli, kas iegūta no enzimātiskās hidrolīzes cietā atlikuma ar pirolīzes procesu, kā arī nodrošināt visaugstāko C6 oligosaharīdu konversiju glikozē priekš taukskābju ražošanas.
Uzsaukums: Eiropas Savienības kohēzijas politikas programmas 2021.–2027. gadam 1.1.1. specifiskā atbalsta mērķa "Pētniecības un inovāciju kapacitātes stiprināšana un progresīvu tehnoloģiju ieviešana kopējā P&A sistēmā" īstenošana.
Aktivitāte: 1.1.1.9. "Pēcdoktorantūras pētījumi".
Projekta ilgums: 36 mēneši.
Projekta kopējais finansējums: 184 140 EUR, t.sk. Eiropas Reģionālās attīstības fonda līdzfinansējums 85% apmērā – 156 519 EUR.
Projekta partneri:
- Vadošais partneris/koordinators: Latvijas Valsts Koksnes ķīmijas institūts.
- Sadarbības partneris: Zviedrijas Lauksaimniecības zinātņu universitātes Upsalas BioCentra Molekulāro zinātņu departaments.
Projekta īstenošanas vieta: Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūts
Projekta īstenošanas gaita
30.04.2026.
Projekta progresa ziņojums par periodu no 01.01.2026. līdz 30.04.2026.
- STEX procesa izpēte. Veikti plānotie eksperimenti uz tvaika sprādziena (STEX) iekārtas, lai noskaidrotu katalizatora klātbūtnes un procesa parametru ietekmi uz ksilooligosaharīdu iegūšanas daudzumu. Eksperimenti veikti pie divām temperatūrām (170 un 210⁰C), ar diviem katalizatoriem (NH₄H₂PO₄ un NH₄HSO₄), kuru daudzums mainīts robežās no 1 līdz 5%, rēķinot uz absolūti sausu auzu sēnalu masu. Lai novērtētu katalizatora efektivitāti, pie tiem pašiem apstākļiem veikti arī eksperimenti bez katalizatora klātbūtnes. Iegūti divi paraugu tipi (ksilooligosaharīdu saturošs šķīdums un cietais atlikums), kam tiks veikta padziļinātāka izpēte.
- Enzimātiskā hidrolīze. Uzsākti pētījumi par glikozes ieguvi no cietā atlikuma pēc STEX procesa. Procesā tiek izmantos celulāzes enzīmu komplekss no Novonesis.
- Iegūto produktu raksturošana. Pilnveidota oligosaharīdu (OS) identificēšanas un kvantificēšanas metode ar HPLC-ELSD sistēmu. Šī metode ietver ksilooligosaharīdu (XOS-3 – XOS-6) un celooligosaharīdu (COS-2 – COS-5) kvantificēšanu. Paralēli tika pilnveidota arī destrukcijas produktu noteikšanas metode ar HPLC-RID sistēmu, kurā bez organisko skābju (skudrskābes, etiķskābes, levulīnskābes) un furāna tipa savienojumu (5-hidroksimetilfurfurols, furfurols un 5 metilfurfurols) kvantificēšanas iespējams kvantificēt arī arabinozi, glikozi, ksilozi, COS-2 un XOS-2. Abas metodes izmantotas iegūtās šķidrās frakcijas analīzei. Savukārt cietais atlikums pēc STEX procesa izanalizēts pēc NREL/TP-510-42618 protokola.
30.12.2025.
Projekta progresa ziņojums par periodu no 01.07.2025. līdz 31.12.2025.
- Auzu sēnalu ķīmiskā sastāva noteikšana. Šajā pētniecības projekta periodā noteikts izejvielas ķīmiskais sastāvs, lai varētu raksturot pētniecībā izmantoto apstrādes paņēmienu efektivitāti uz mērķa produktu ieguvi. Izejvielas sastāvs analizēts pēc TAPPI 204, NREL/TP-510-42618, NREL-TP-510-42622 protokoliem.
- STEX procesa izpēte. Apgūts darbs ar tvaika sprādziena (STEX) iekārtu. Pirmajos eksperimentos noskaidrots, ar kādu auzu sēnalu daļiņu izmēru un sākotnējo mitrumu ir iespējams strādāt. Noskaidrots, cik ilgi ir iespējams uzglabāt sagatavoto izejvielu pirms STEX procesa realizācijas. Pilnveidoti soļi, kas ir jāveic, lai izvairītos no kļūdainas datu ieguves. Veikti sākotnējie eksperimenti, lai noskaidrotu STEX procesa parametru robežas, kurā vēlāk veikt optimālo apstākļu noskaidrošanu. Kā katalizators izmantots NH₄HSO₄.
- Iegūto produktu raksturošana. Izstrādāta HPLC-ELSD metode ksilooligosaharīdu identificēšanai un kvantificēšanai STEX procesā iegūtajos kondensātos. Veikta iegūto kondensātu analīze ar HPLC-ELSD un HPLC-RID metodēm. Iegūti pirmie dati par ksilooligosaharīdu un citu biomasas destrukcijas produktu daudzumu iegūtajos kondensātos. Noteikts arī STEX iegūtā cietā atlikuma ķīmiskais sastāvs.
01.07.2025.
Uzsākta projekta īstenošana.
