Historie sukcesu MSCA: BioTrainValue

Tym artykułem rozpoczynamy cykl prezentujący sukcesy projektów Marie Skłodowska-Curie realizowanych w regionie Polski Centralnej – z myślą o zespołach, które prowadzą już granty MSCA, i o instytucjach rozważających aplikowanie. Zaczynamy od projektu BioTrainValue; więcej na biotrainvalue.eu. 

Od stycznia 2023 roku z Łodzi koordynowany jest międzynarodowy projekt BioTrainValue, który zamienia resztki z tartaków, celulozowni, gajów oliwnych i biogazowni w paliwa, chemikalia i materiały, a równocześnie kształci kadrę zdolną do dalszego rozwoju tej dziedziny. 

Czym jest BioTrainValue?

Pełna nazwa: „BIOmass Valorisation via Superheated Steam Torrefaction, Pyrolysis, Gasification Amplified by Multidisciplinary Researchers TRAINing for Multiple Energy and Products’ Added VALUEs”. Akronim BIO-TRAIN-VALUE oddaje trzy filary projektu: waloryzację biomasy, kształcenie multidyscyplinarnej kadry i tworzenie produktów o podwyższonej wartości. 

Projekt jest finansowany w ramach programu Horyzont Europa, w ramach działań Marie Skłodowska-Curie, w schemacie Staff Exchanges. Ruszył 1 stycznia 2023 roku i potrwa do końca grudnia 2026 roku. Wkład Unii Europejskiej to blisko milion euro (993 600 euro). Koordynuje go Politechnika Łódzka (Wydział Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska); kierownikiem projektu jest prof. dr hab. inż. Szymon Szufa. 

Staff Exchanges finansuje nie tyle aparaturę, ile mobilność – oddelegowania między instytucjami, krajami i sektorami. W BioTrainValue wzięło w nich udział ponad 40 osób, średnio na trzy miesiące, a kobiety stanowiły 60 procent uczestników. Dlatego o powodzeniu decyduje nie tylko liczba reaktorów czy ton toryfikatu, ale też to, ilu badaczy przeszło przez te wymiany i jakie trwałe powiązania po nich pozostały. 

Jak powstał projekt?

BioTrainValue nie powstał od zera. Pomysł wyrósł z chęci zbudowania konsorcjum wokół toryfikacji, pirolizy i zgazowania biomasy oraz odpadów, a w dużej części jest kontynuacją wcześniejszego projektu Biocarbon, finansowanego przez NCBR w konkursie LIDER. Pomógł też życiorys koordynatora: prof. Szufa po doktoracie spędził pięć lat w przemyśle, co pozwoliło mu rozpoznać i pozyskać partnerów przemysłowych – a to oni nadają projektowi międzysektorowy charakter. 

Droga do grantu nie była krótka. Wniosek złożono w panelu Środowisko i geonauki (ENV), a finansowanie przyszło dopiero za trzecim podejściem, w naborze 2021 – i to mimo że zespół nie miał wcześniej doświadczenia w koordynowaniu projektów MSCA. Na etapie pisania pomocne okazało się wsparcie uczelni, zwłaszcza w częściach dotyczących równości płci oraz szkoleń i edukacji uczestników. To dość typowa historia: dobry projekt MSCA często dojrzewa przez kilka edycji konkursu. 

Konsorcjum: nauka i przemysł z siedmiu krajów

BioTrainValue tworzy dziesięć instytucji z siedmiu krajów – uczelnie i instytuty badawcze obok firm. Pomysł z laboratorium szybko konfrontuje się tu z realiami wdrożenia, a partnerzy przemysłowi wnoszą problemy, których w warunkach akademickich zwykle się nie dostrzega. 

Obok koordynującej całość Politechniki Łódzkiej z Polski uczestniczy spółka APS-Ekoinnowacje. Słowenię reprezentuje Narodowy Instytut Chemii w Lublanie wraz z zespołem prof. Blaža Likozara i dr. Andrija Kostyniuka, Grecję – Politechnika Kreteńska w Chanii (prof. Stelios Rozakis, dr Panagiotis Regkouzas) oraz firma BIO2CHP, budująca układy do zgazowania biomasy. Niemcy wnoszą uczelnię Westsächsische Hochschule Zwickau, Austria – instytut BEST z Grazu, Irlandia – przemysłowego partnera Arigna Fuels, który dysponuje największą w Europie linią do produkcji toryfikatów. Sieć domykają brytyjscy partnerzy stowarzyszeni: Aston University z instytutem EBRI (prof. Jude Onwudili, dr Omar Mohammad) i firma PyroGenesys. 

Zespoły z Łodzi i Lublany współpracują od kilku lat i w kilku przedsięwzięciach naraz – obok BioTrainValue także w CARBIOW i SH2AMROCK. Budowanie tak trwałych relacji jest jednym z głównych celów MSCA. 

Co właściwie się bada?

Kluczowy proces to toryfikacja biomasy – łagodna obróbka cieplna w temperaturze 200-300 stopni Celsjusza przy ograniczonym dostępie tlenu, która zamienia surowiec w ciemny, kruchy materiał o właściwościach zbliżonych do węgla. Toryfikat jest gęstszy energetycznie, hydrofobowy i odporny na biodegradację, łatwo się miele i nadaje do współspalania lub zgazowania; w badaniach projektu jego wartość opałowa rośnie z około 20 do nawet 30 MJ/kg. 

To, co wyróżnia BioTrainValue, to zarówno medium, jak i kierunek przemiany. Zamiast gazów obojętnych zespół sięga po przegrzaną parę wodną, a obok toryfikacji suchej rozwija jej odmianę mokrą – hydrotermalną, prowadzoną z katalizatorami zeolitowymi (m.in. H-ZSM-5, H-Beta, H-USY). Dzięki temu z tego samego surowca powstaje nie tylko paliwo stałe, ale i cenne związki chemiczne. Produkty układają się w trzy rodziny: stałe (wysokokaloryczny toryfikat i hydrochar, węgiel aktywny, biowęgiel jako dodatek do nawozów), płynne surowce dla przemysłu chemicznego (kwas lewulinowy, 5-HMF, bioetanol, kwas mrówkowy) oraz gazowe (biogaz syntetyczny, a w wątku słoweńskim także kierunki wodorowe i zielony amoniak). 

Na wejściu nie ma tu drewna z celowej wycinki, lecz pozostałości: odpady z przemysłu celulozowo-papierniczego, pestki oliwek, poferment z biogazowni, trociny, a w badaniach porównawczych również oksytopolę, sorgo czy odpady kawowe. Projekt nie zatrzymuje się na samej reakcji – obejmuje też etapy przesądzające o opłacalności i bezpieczeństwie: suszenie biomasy przed obróbką cieplną oraz ocenę techniczno-ekonomiczną i analizę cyklu życia (LCA), uzupełnione o analizy PESTEL i Monte Carlo. 

Jak zbudowany jest BioTrainValue?

Całość dzieli się na pięć pakietów roboczych. Politechnika Łódzka prowadzi zarządzanie (przez cały okres trwania) oraz – wspólnie z Arigna Fuels – przeprojektowanie półtechnicznych instalacji do toryfikacji parą przegrzaną i aparatury do suszenia. Narodowy Instytut Chemii (z udziałem BEST) odpowiada za analizę bioproduktów i ich właściwości pod kątem konkretnych zastosowań – paliw stałych, biowęgla nawozowego, węgla aktywnego, technologii biogazowych – oraz oceny tak otrzymanego materiału jako wsadu do pirolizy i zgazowania. Politechnika Kreteńska (z APS-Ekoinnowacje i uczelnią ze Zwickau) prowadzi badania i szkolenia z biogospodarki: LCA, PESTEL, Monte Carlo i ocenę środowiskową. Piąty pakiet, spinający wszystkich partnerów, to upowszechnianie i komunikacja. 

Co już z tego wyszło?

Najbardziej wymiernym efektem są publikacje – w trakcie projektu powstało 18 recenzowanych artykułów, w tym w czołowych czasopismach Elseviera (Chemical Engineering Journal, Journal of Cleaner Production, Renewable Energy, Energy Conversion and Management). Wiele z nich napisano we współautorstwie między instytucjami, z nazwiskami z Polski, Słowenii, Grecji i Wielkiej Brytanii – oddelegowania przełożyły się więc na wspólne publikacje. Tematycznie obejmują główne nurty projektu: mokrą toryfikację odpadów prowadzącą jednocześnie do kwasu lewulinowego, 5-HMF i bioetanolu oraz do wysokokalorycznego hydrocharu, a także wątki inżynierskie, takie jak suszenie biomasy przed procesem czy porównanie wariantu suchego z mokrym. 

Na publikacjach się nie skończyło. Współpraca w konsorcjum zaowocowała wspólnymi zgłoszeniami patentowymi oraz trzema nowymi projektami międzynarodowymi – dotyczącymi między innymi zielonego wodoru i zielonego amoniaku. 

Drugi obszar to obecność na konferencjach i współpraca z przemysłem. Zespół prezentował wyniki na CEBC 2026 w Grazu (styczeń 2026) i ICORES 2026 w Krynicy-Zdroju (maj 2026). U irlandzkiego partnera Arigna Fuels przeprowadzono analizę techniczno-ekonomiczną i LCA (w programie SimaPro) produkcji toryfikatu z pestek oliwek i pofermentu, a także poprawiono bezpieczeństwo procesu, projektując układ chłodzenia gotowego produktu. Wszystkie wymagane dokumenty projektowe złożono terminowo. 

TCCB

Wśród zaplanowanych rezultatów są dwie międzynarodowe konferencje – i to one pokazują, jak projekt wykracza poza własne konsorcjum. Konferencję TCCB (International Conference of Thermochemical Conversion & Bioenergy) organizują w Łodzi Politechnika Łódzka i APS-Ekoinnowacje, czyli partnerzy projektu, wspierani przez Punkt Kontaktowy NAWA-MSCA dla Polski Centralnej i Uniwersytet Łódzki; wśród partnerów merytorycznych są kolejne instytucje z konsorcjum – Politechnika Kreteńska, uczelnia ze Zwickau, Narodowy Instytut Chemii, BEST, Arigna Fuels i Aston University. TCCB to więc konferencyjne przedłużenie projektu, gdzie jego wyniki spotykają się z szerszym środowiskiem. 

Pierwsza edycja (TCCB 2024) już się odbyła, druga zaplanowana jest na 24-26 września 2026 roku w Łodzi, w budynku LabFactor Politechniki Łódzkiej. Program obejmuje cztery moduły: techniki konwersji termochemicznej, technologie wodorowe, przygotowanie biomasy oraz odnawialne źródła energii i gospodarkę o obiegu zamkniętym. W projektach MSCA najtrwalsze bywa właśnie to – nie pojedynczy wynik, lecz cykliczne wydarzenie i środowisko wokół niego, działające dalej po formalnym końcu grantu. 

Co zostanie po BioTrainValue?

Oddziaływanie projektu widać na kilku poziomach. Środowiskowo BioTrainValue wpisuje się w gospodarkę o obiegu zamkniętym – bierze kłopotliwą dotąd pozostałość z tartaków, celulozowni, rolnictwa i biogazowni i zamienia ją w paliwa, chemikalia oraz polepszacze gleby; w klasyfikacji unijnej w całości zaliczono go do działań na rzecz klimatu. Gospodarczo powstają nowe łańcuchy wartości i miejsca pracy, a obecność firm w konsorcjum każe myśleć o komercjalizacji od początku. 

Najwięcej dzieje się jednak na poziomie ludzi i instytucji – i tego właśnie oczekuje od projektów MSCA Komisja Europejska: nie pojedynczego wyniku, lecz wzmocnionych badaczy i trwałych powiązań. Naukowcy zdobyli praktyczne umiejętności, których nie nabyliby w macierzystych laboratoriach – przede wszystkim obsługi toryfikacji biomasy w skali przemysłowej, u partnerów dysponujących odpowiednią infrastrukturą. Z wymian wyrosła mocna europejska sieć kontaktów – z ośrodkami takimi jak Aston University w Wielkiej Brytanii czy Narodowy Instytut Chemii w Słowenii – która zaowocowała już wspólnymi patentami, publikacjami i trzema nowymi projektami międzynarodowymi. Pojawił się też konkretny transfer międzysektorowy: opracowaną w Politechnice Łódzkiej suszarkę odpadów z oczyszczalni ścieków wdrożono w brytyjskiej firmie PyroGenesys w technologii pirolizy. 

Co z tego nie powstałoby bez MSCA? Według koordynatora – przede wszystkim same staże badawcze i organizacja międzynarodowych konferencji. To dobrze pokazuje wartość Staff Exchanges: program finansuje ruch ludzi i wiedzy, a publikacje, patenty i kolejne granty są jego skutkiem. Formalnie BioTrainValue kończy się 31 grudnia 2026 roku, ale wrześniowa konferencja TCCB i trwające już przedsięwzięcia z tymi samymi partnerami pokazują, że najważniejsze – ludzie i relacje – zostaje na dłużej.

Metryczka projektu

• Akronim: BioTrainValue 

• Pełny tytuł: BIOmass Valorisation via Superheated Steam Torrefaction, Pyrolysis, Gasification Amplified by Multidisciplinary Researchers TRAINing for Multiple Energy and Products’ Added VALUEs 

• Program: Horyzont Europa, Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA), Staff Exchanges (panel ENV, nabór 2021) 

• Numer grantu: 101086411 (DOI: 10.3030/101086411) 

• Okres realizacji: 1 stycznia 2023 – 31 grudnia 2026 

• Wkład UE: 993 600 euro 

• Koordynator: Politechnika Łódzka, Wydział Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska 

• Kierownik projektu: prof. dr hab. inż. Szymon Szufa 

• Kraje konsorcjum: Polska, Słowenia, Grecja, Niemcy, Austria, Irlandia, Wielka Brytania 

• Oddelegowania: ponad 40 osób, średnio 3 miesiące (60% kobiet) 

• Publikacje: 18 recenzowanych artykułów 

• Strona projektu: biotrainvalue.eu   |   CORDIS: cordis.europa.eu/project/id/101086411 

• Konferencja TCCB 2026: 24-26 września 2026, Łódź   |   tccb.pl