Cele Projektu

Celem projektu Bio4Cryo jest: opracowanie wielowarstwowych poliuretanowych izolacji kriogenicznych pokrytych powłoką termorefleksyjną
z zastosowaniem surowców z przemysłu rolnego i leśnego.
Projekt Bio4Cryo jest skoncentrowany na opracowaniu technologii, które poddane będą skalowaniu z jednoczesnym uwzględnieniem zasad
zrównoważonego rozwoju. Obecnie izolacja kriogeniczna wytwarzana jest wyłącznie z produktów pochodzenia petrochemicznego.
Zaproponowane w projekcie Bio4Cryo rozwiązania są innowacją na skalę światową. Uzależnienie Europy od stosowania surowców
petrochemicznych zarówno w technologii chemicznej, jak również branży energetycznej stanowi duży problem ze względów ekonomicznych
jak również kwestii związanych ze zrównoważonym rozwojem innowacyjnej gospodarki. Projekt Bio4Cryo ma na celu
skupienie wspólnych wysiłków państw członkowskich UE na tworzeniu zrównoważonej, opartej na surowcach odnawialnych, konkurencyjnej bio-gospodarki Europy,
która wzmocni ten region na pozycji światowego lidera przemysłowego.

Głównym celem projektu Bio4Cryo jest: opracowanie sztywnych pianek poliuretanowych z zastosowaniem surowców pochodzących z
przemysłu rolnego, jak również leśnego do zastosowań w izolacjach kriogenicznych. Obecnie izolacje tego typu otrzymywane są z surowców
petrochemicznych. W celu poprawy właściwości matrycy poliuretanowej, zostanie ona zmodyfikowana nanokrystaliczną celulozą, która
zostanie otrzymana w ramach niniejszego projektu. Rdzeń ze sztywnej bio-pianki poliuretanowej zostanie pokryty termorefleksyjną powłoką
opracowana przez firmę Damiton. Powłoka termorefleksyjna zwiększy wydajność izolacyjną opracowanego kompozytu, zapewniając efekt
ekranowania oraz zwiększoną stabilność termiczną układu. Unikatowe właściwości warstwowych bio/nano-kompozytów pozwolą na aplikację
w różnych zastosowaniach m.in. w transporcie skroplonego gazu ziemnego, przemyśle kosmicznym, produkcji i wykorzystaniu wodorowych
ogniw paliwowych i nadprzewodników. Ponadto, technologia ta może zostać zastosowana w przemyśle chłodniczym. Zaproponowane w
niniejszym projekcie materiały izolacyjne są innowacją na poziomie światowym. Nie odnotowano istotnych opracowań naukowych w tym obszarze.

Realizacja głównego celu projektu została podzielona na 5 kluczowych celów.

Cel 1. Opracowanie warunków syntezy nowych bio-polioli z wybranych odnawialnych zasobów z przemysłu rolniczego i leśnego
w celu spełnienia technicznych i ekonomicznych wymagań do zastosowań w izolacjach kriogenicznych.

Cel 2. Przygotowanie nanokrystalicznej celulozy – wybór optymalnego źródła surowca, opracowanie metody i parametrów technologicznych,
które pozwolą uzyskać włókna o rozmiarach nano i odpowiednim współczynniku kształtu do zastosowania w kompozytach poliuretanowych.

Cel 3. Opracowanie innowacyjnych powłok termo/termorefleksyjnych do zastosowań w kriogenicznych izolacjach poliuretanowych
w celu dalszej poprawy właściwości termicznych końcowego materiału.

Cel 4. Opracowania wielowarstwowej izolacji kriogenicznej zastosowaniem rozwiązań opracowanych na wcześniejszych etapach.

Cel 5. Zwiększenie skali syntezy sztywnych pianek poliuretanowych i materiałów warstwowych z zastosowaniem maszyny natryskowej.
Realizacja poszczególnych celów projektu pozwoli na zwiększenie stopnia gotowości technologicznej z TRL 3 do TRL 6.


FW „Damiton” koordynuje zadanie nr 3 projektu:
Opracowanie innowacyjnych termicznych/termo refleksyjnych powłok do bio-izolacji poliuretanowych do zastosowań w niskich temperaturach

Zadanie 3.1 Przygotowanie termorefleksyjnych powłok
DAM na podstawie dotychczasowego doświadczenia dostosuje metodę aplikacji powłok na górną warstwę sztywnej pianki poliuretanowej.
Dwie różne metody aplikacji będą badane w celu otrzymania optymalnej dyspersji i najkorzystniejszej techniki nakładania powłoki.
Do otrzymania termorefleksyjnych powłok zostaną użyte ceramiczne/silikonowe cząstki które będą pokrywać powierzchnię pianki.
DAM wspólnie z CUT będzie przeprowadzał pomiary współczynnika przewodzenia ciepła otrzymanych powłok.
Współpraca z LS IWC pozwoli na określenie wymagań technologicznych systemu powłokowego, które umożliwią jego nakładanie na powierzchnię
sztywnych pianek poliuretanowych, a także na prototyp opracowany w zadaniu 6.

Zadanie 3.2 Charakterystyka opracowanych powłok
DAM wspólnie z CUT i WUT przeprowadzi charakterystykę otrzymanych powłok. Analizowane będą właściwość mechaniczne takie jak wytrzymałość na zrywanie, wytrzymałość na rozciąganie, Moduł Younga, wydłużenie przy zerwaniu, gęstość pozorna, pH, odporność na ścieranie, jak również właściwości termiczne takie jak współczynnik przewodzenia ciepła, ubytek many w różnych temperaturach (TGA) oraz analiza współczynnika odbicia w podczerwieni.

Zadanie 3.3 Modyfikacja powłoki do zastosowań w niskich temperaturach
DAM i LS IWC przeprowadzą analizę właściwości powłok o najkorzystniejszych właściwościach w temperaturze – 86 i – 196oC,
pod kątem stabilności wymiarowej jak również przyczepności otrzymanych powłok do sztywnej pianki poliuretanowej.

Głównym celem zadania 3 jest: opracowanie termicznych/termorefleksyjnych powłok redukujących transport ciepła przez radiację
izolacjach ze sztywnej pianki poliuretanowej. Kolejnym celem jest charakterystyka otrzymanych powłok i wybranie powłok
o najkorzystniejszych właściwościach do zastosowań w materiałach wielowarstwowych, jak również ich modyfikacja pod kątem
zastosowania w możliwie jak najniższych temperaturach.