Method for producing polyols from lignocellulosic biomass

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania biopolioli na drodze upłynniania biomasy lignocelulozowej. Zgodnie z wynalazkiem stosuje się chemiczny proces upłynniania lub proces upłynniania przy zastosowaniu mikrofal w obecności rozpuszczalników i katalizatorów reakcji. Zastosowanie promieniowania mikrofalowego pozwala na wyeliminowanie katalizatorów z procesu. W celu obniżenia kosztów produkcji oraz poprawy jej „aspektu ekologicznego” możliwe jest wykorzystanie w roli rozpuszczalnika gliceryny odpadowej stanowiącej produkt uboczny procesu otrzymywania biopaliw. W zależności od typu oraz składu chemicznego zastosowanej biomasy produkt może być wykorzystany w produkcji różnego rodzaju materiałów polimerowych, korzystnie poliuretanów, w postaci elastomerów, materiałów powłokowych lub tworzyw spienionych. Korzystne jest stosowanie biomasy zawierającej związki o charakterze antyutleniającym takie jak kwas hydroksycynamonowe, co pozwala na poprawę odporności na starzenie końcowego wyrobu.

Otrzymane zgodnie z prezentowaną technologią biopoliole mogą znaleźć zastosowanie w produkcji materiałów polimerowych, głównie poliuretanów. W zależności od końcowych parametrów polioli (zależnych od zadanych parametrów procesu), mogą być one wykorzystane do produkcji różnego rodzaju materiałów poliuretanowych, takich jak:
• Elastyczne pianki poliuretanowe – używane w produkcji wyściółek foteli i materaców, wykorzystywane w przemyśle samochodowym do produkcji foteli, podłokietników i zagłówków, w przemyśle obuwniczym używane jako wkładki do butów.
• Sztywne pianki poliuretanowe – używane jako materiały termoizolacyjne w budownictwie, ciepłownictwie, w produkcji lodówek i zamrażarek.
• Elastomery poliuretanowe – w branży obuwniczej wykorzystywane jako podeszwy o bardzo wysokiej odporności na ścieranie, ponadto używane w produkcji rolek, kółek czy pasów w urządzeniach transportowych oraz różnego rodzaju wózkach, stosowane w produkcji uszczelek.
• Poliuretanowe powłoki i spoiwa – powłoki chroniące powierzchnie przed warunkami pogodowymi i różnymi zanieczyszczeniami, kleje powszechnie używane w przemyśle budowlanym, kleje używane w produkcji nawierzchni sportowych, produkcja materiałów używanych w przemyśle meblarskim.

- wzrost wydajności
- zgodność z normami
- udoskonalenie produktu/usługi

biomasa lignocelulozowa, poliole, upłynnianie, poliuretan

Wielkość zużycia poliuretanów na świecie w roku 2012 wyniosła ok. 15,3 mln ton, co oznacza, że utrzymuje się na rynku poliuretanów trwały trend wzrostowy (około 5% w skali roku). Skumulowany roczny wskaźnik wzrostu globalnego popytu (CAGR) na poliuretany ma wynieść do 2018 r. ok. 7,5%, co oznacza, że prognozowane przychody tego sektora w 2018 roku wyniosą 66,4 mld USD. Wskazuje się, iż przewidywane wysokie tempo wzrostu sprzedaży produktów wytwarzanych na bazie poliuretanu będzie wynikało ze spodziewanego ożywienia (głównie w krajach azjatyckich w branżach: budowlanej, meblarskiej, samochodowej, elektronicznej, obuwniczej i opakowań). Z uwagi na ożywienie się rynku poliuretanów oraz niestabilny rynek ropy naftowej i surowców naturalnych prezentowanie w projekcie technologie mają duży potencjał komercyjny i wdrożeniowy. Obecnie propagowane jest przez Unię Europejską wytwarzanie energii i surowców ze źródeł odnawialnych, co stwarza szanse na powstanie nowych małych i średnich przedsiębiorstw, które intensywnie mają działają w dziedzinie energii i surowców ze źródeł odnawialnych Korzyści wynikające ze stosowania przedstawionej technologii mogą spowodować wzrost konkurencyjności przedsiębiorstw o danym profilu produkcyjnym oraz przyczynić się do powstania nowych miejsc pracy. Zastosowanie w praktyce proponowanych rozwiązań surowcowych może spowodować rozwiązanie problemu z utylizacją odpadów powstających przy produkcji biopaliw (możliwość wykorzystania gliceryny odpadowej w produkcji polioli) oraz innych typów biomasy generowanej w różnych procesach technologicznych (np. młóto browarniane powstające przy produkcji piwa) oraz przyczyni się do zmniejszenia kosztów produkcji materiałów poliuretanowych. Zaletą prezentowanej technologii jestł łatwość aplikacji do przemysłu bez konieczności kosztowych zmian w parku maszynowym

- Energia
- Odnawialne źródła energii
- Środowisko - Ochrona środowiska
- Środowisko - Zarządzanie odpadami

- badania na etapie laboratoryjnym

- Twórca jest zainteresowany nawiązaniem współpracy w celu dalszych badań nad wynalazkiem
- Twórca jest zainteresowany wdrożeniem wynalazku
- Twórca wyraża zgodę na udział w Spotkaniu Brokerskim
- Twórca jest zainteresowany zbyciem praw majątkowych do wynalazku

- instytut naukowo - badawczy, uniwersytet
- ośrodek transferu technologii
- przemysł

Potencjalnymi nabywcami zgłoszonej technologii są producenci materiałów poliuretanowych w Polsce oraz w Europie:
• Bayer AG (www.bayer.com.pl) – niemiecki koncern o profilu chemicznym i farmaceutycznym, który oferuje szeroki asortyment komponentów do produkcji poliuretanów, tworzyw sztucznych wysokiej klasy do wytwarzania wysokogatunkowych wyprasek i półfabrykatów oraz paletę surowców dla producentów farb, lakierów (dla motoryzacji, budownictwa, zastosowań przemysłowych i do drewna), klejów oraz uszczelniaczy. Koncern ten posiada swój oddział także w Polsce (funkcjonuje pod nazwą Bayer Polska Sp. z o.o.).
• BASF (www.basf.com) – niemiecka grupa BASF składa się z 6 dużych kompleksów chemicznych i 385 zakładów produkcyjnych na całym świecie jak również szeregu spółek i przedstawicielstw. Firma posiada zakłady na terenie Europy, Ameryki Płd, Ameryki Płn, w Afryce oraz w Azji. Z uwagi na powyższe uważana jest za jednego z największych producentów poliuretanów oraz dostawcą rozwiązań poliuretanowych dla różnych gałęzi przemysłu. Dzięki otwarciu zakładu produkcyjnego BASF Poliuretany Polska Sp. z o.o. w Śremie, grupa otworzyła się na sprzedaż dedykowaną dla Europy Środkowo-Wschodniej.
• EUROFOAM (www.eurofoam.pl) – to grupa będąca jednym z największych producentów na rynku polimerów, wykorzystującym nowoczesne technologie produkcyjne. Grupę tę tworzy 39 zakładów w 12 krajach, których głównym profilem działalności jest produkcja i przetwórstwo pianki poliuretanowej. EUROFOAM posiada także swój oddział także w Polsce (funkcjonuje pod nazwą Eurofoam Poland Sp. z o.o.).
• KARL BACHL GmbH & Co Sp. K (www.bachl.pl) – grupa firm BACHL to producent z zakresu przemysłu budowlanego i technik tworzyw sztucznych. Siedziba firmy znajduje się w Rohrnbach koło Passau w Bawarii, zaś wiodącymi profilami działalności grupy są: produkcja elementów termoizolacyjnych budowlanych z poliuretanu PIR/PUR i styropianu EPS i XPS oraz produkcja folii opakowaniowych i budowlanych. Ponadto profil produkcyjny zawiera również produkcję elementów z żelbetu, betonu i stali. Na uwagę zasługuje fakt, iż grupa BACHL produkuje wysokiej jakości materiały izolacyjne w Niemczech, Czechach i na Węgrzech. Firma posiada też dział inwestycji obsługujący różne sfery budownictwa inżynierskiego nadziemnego i podziemnego oraz mieszkaniowego. W Polsce firma ma swoje przedstawicielstwo w Izabelinie koło Warszawy jako Karl Bachl GmbH & CO Spółka Komandytowa.
• DOW (www.dow.com) – firma działa na terenie 160 krajów, skupiając się na szybko rozwijających się sektorach takich jak: elektronika, woda, energia, farby i rolnictwo. Oferuje duży wybór tworzyw sztucznych i chemikaliów do zastosowań podstawowych i specjalnych dla szeroko pojmowanego przemysłu przetwórczego, w tym: motoryzacyjnego, petrochemicznego, opakowaniowego, konstrukcyjno-budowlanego, meblowego, przewodów i kabli, dużego AGD, uzdatniania wody i produktów rolnych. W Polsce obecna jest na rynku od blisko 40 lat.
• ORGANIKA S.A. (www.organika.pl) – Malborskie Zakłady Chemiczne Organika S.A. to producent elastycznej pianki poliuretanowej w Polsce oraz Europie Środkowo-Wschodniej. Tworzy grupę kapitałową obejmującą 10 spółek zależnych funkcjonujących w Czechach, Rosji, Bułgarii, Rumunii, Serbii, Bośni i Hercegowinie oraz na Białorusi.
• CIECH PIANKI (www.ciechpianki.pl) – Grupa Chemiczna Ciech funkcjonuje na rynku chemicznym, skupiając ponad 30 firm. Posiada dobrze rozwiniętą strukturę produkcyjną i sieć handlową w kraju oraz Europie i Azji. Głównymi produktami Grupy są soda kalcynowana (drugie miejsce w Europie), soda oczyszczona, sól, nawozy, środki ochrony roślin, żywice epoksydowe, poliestrowe i inne produkty chemii organicznej, mające zastosowanie w przemysłach szklarskim, meblowym, chemicznym, budownictwie i rolnictwie. Z rocznymi przychodami na poziomie ok. 4 mld zł Grupa Chemiczna Ciech znajduje się w pierwszej pięćdziesiątce największych polskich przedsiębiorstw. Od lutego 2005 roku Ciech S.A. jest notowana na warszawskiej Giełdzie Papierów Wartościowych.

Pytania dotyczą dawnych opinii o rozwiązaniu i komercjalizacji
– w okresie jego powstania lub zgłoszenia do Konkursu Student-Wynalazca
1. Skąd uzyskano informację o Konkursie Student-Wynalazca?
☐ Informacja na Uczelni (np. od rzecznika patentowego)
☐ Od uczestników z poprzednich edycji Konkursu
☐ Internet – przypadkowo
☐ Internet – poszukiwanie możliwości pokazania swoich wynalazków
☐ Strona internetowa Politechniki Świętokrzyskiej
☒ Inne, proszę podać jakie: od kolegi z pracy

2. W jaki sposób powstało rozwiązanie?
☐ W ramach pracy związanej ze zdobywaniem stopni naukowych
☐ W ramach realizacji grantu badawczego
☐ W ramach współpracy lub na potrzeby przedsiębiorstw
☒ Jako niezależny pomysł
☐ Inne, proszę podać jakie ………………………………………

3. Jakiego obszaru dotyczyło rozwiązanie?
☐ Technika
☐ Medycyna i biotechnologia
☒ Chemia
☐ Ekologia i odnawialne źródła energii
☐ Transport
☐ Technologie informatyczne i telekomunikacja
☐ Inne, proszę podać jakie ………………………………………

4. Czy Twórcy mieli wizję wdrożenia (komercjalizacji) nowego rozwiązania?
☒ Zdecydowanie tak
☐ Raczej tak
☐ Było to marzenie o małej szansie realizacji
☐ Nie miało to znaczenia
☐ Inne, proszę podać jakie ………………………………………


5. Czy Twórcy rozwiązania znali przykłady wdrożenia nowych rozwiązań?
☐ Tak, znali rzeczywiste przykłady – zakończone sukcesem
☒ Tak, ale tylko z opisów – zakończone sukcesem
☐ Tak, ale zakończone porażką
☐ Nie znali
☐ Inne, proszę podać jakie ………………………………………

6. Czy Twórcy rozwiązania rozważali możliwość porażki w procesie komercjalizacji?
☐ Nie dopuszczali takiej możliwości, byli pewni sukcesu
☒ Tak, ale uważali to jako zdobywanie doświadczenia dla kolejnych prób
☐ Tak, uważali to jako wielką tragedię i powód do wycofania się z kolejnych prób
☐ Nie zastanawiali się nad tym zagadnieniem
☐ Inne, proszę podać jakie ………………………………………

7. Czy udział w Konkursie Student-Wynalazca przyniósł korzyści?
☐ Tak, pozwolił poznać środowisko badaczy-wynalazców
☒ Tak, był inspiracją do kontynuacji pracy badawczej
☐ Tak, był inspiracją do realizacji procesu wdrożenia
☐ Nie, była to strata czasu i zbędny wysiłek
☐ Inne, proszę podać jakie ………………………………………
Część B1
dla tych Twórców, którzy podjęli decyzję o komercjalizacji


1. Jaki jest etap procesu komercjalizacji?
☐ Zakończono z sukcesem.
☒ W trakcie realizacji – kontynuacja badań
☒ W trakcie realizacji – działania rynkowe, organizacyjno-biznesowe
☐ Przerwano proces po pewnym czasie
☐ Inne, proszę podać jakie ………………………………………

2. Jakie problemy wewnętrzne zauważono w procesie komercjalizacji?
☒ Nie zauważono problemów
☐ Brak odpowiedniej wiedzy i umiejętności
☐ Zaangażowanie w inne obowiązki (brak czasu)
☐ Trudności w pracy zespołowej Twórców rozwiązania
☐ Inne, proszę podać jakie ………………………………………

3. Jakie problemy zewnętrzne zauważono w procesie komercjalizacji?
☐ Nie zauważono poważnych problemów
☐ Złożone i nieprzyjazne przepisy
☒ Złe nastawienie środowiska
☒ Kłopoty z pozyskaniem środków finansowych
☐ Inne, proszę podać jakie ………………………………………

4. Czy komercjalizacja daje osobistą satysfakcję i dlaczego?
☒ Tak, ze względu na spodziewane korzyści finansowe
☒ Tak, ze względu na własną satysfakcję
☐ Tak, ze względu na opinię w środowisku
☐ Nie daje, ale trzeba zakończyć, to co się zaczęło
☐ Inne, proszę podać jakie ………………………………………

5. W jakim stopniu proces komercjalizacji odpowiada przewidywaniom i wyobrażeniom Twórców?
☐ W dużym stopniu jest tak jak przewidywano
☒ Jest znacząco bardziej złożony i trudny w realizacji
☐ Jest zupełnie nie zgodny z przewidywaniami
☐ Nie wiem, nie rozważałem tego przed rozpoczęciem komercjalizacji
☐ Inne, proszę podać jakie ………………………………………

6. Czy w przypadku nowego rozwiązania Twórcy podejmą proces komercjalizacji?
☒ Tak, niezależnie od rezultatów obecnego procesu komercjalizacji
☐ Tak, ale po lepszym przygotowaniu i analizach
☐ Tak, ale z udziałem innych doświadczonych wspólników
☐ Nie, ze względu na duże trudności w realizacji procesu
☐ Inne, proszę podać jakie ………………………………………