Έρευνα και Ανάπτυξη

Η έρευνα και η ανάπτυξη αποτελεί κρίσιμο κλάδο των δραστηριοτήτων της BFP. Ίσως τον πλέον σημαντικό, αφού η καινοτομία αποτελεί εχέγγυο βιωσιμότητας και ανάπτυξης. Σε συνεργασία με κορυφαία ινστιτούτα, πανεπιστήμια και επιστημονικά κέντρα, η BFP διεξάγει έρευνα αιχμής σε διεθνή και χρηματοδοτούμενα από την ΕΕ προγράμματα. Σε αρκετά από αυτά μάλιστα έχει ρόλο συντονιστή. Παρακάτω, συνοψίζονται τα πλέον αξιοσημείωτα έργα:

1) Το έργο RAINCOAT

Το έργο RAINCOAT (Robust Antisoiling Coatings) αφορά βιομηχανική έρευνα για την ανάπτυξη ανθεκτικών, εύκολα καθαριζόμενων νανο-επικαλύψεων για μεταλλικές, πλαστικές, ορυκτές και σύνθετες επιφάνειες. Στους στόχους του έργου περιλαμβάνονται, η κατασκευή πρωτοτύπων, η ανάπτυξη μιας δοκιμαστικής γραμμής παραγωγής, η διάδοση των αποτελεσμάτων, η διεθνής προστασία των δικαιωμάτων πνευματικής ιδιοκτησίας και η διεξαγωγή μιας εμπεριστατωμένης μελέτης σκοπιμότητας, προκειμένου να αξιολογηθεί η βιωσιμότητα της τεχνολογίας σε τεχνοοικονομικό επίπεδο. Στόχος του έργου RAINCOAT είναι η καθιέρωση μιας νέας βιώσιμης μεθοδολογίας για την ανάπτυξη νανοεπικαλύψεων με πρωτοποριακές ιδιότητες, ιδίως όσον αφορά την ευκολία εφαρμογής, τη σταθερότητα και την αντοχή σε ένα ευρύ φάσμα συνθηκών και τη φιλικότητα προς το περιβάλλον. Τα άμεσα οφέλη είναι: - Ευχερής ενσωμάτωση της τεχνολογίας από τη βιομηχανία. - Βελτίωση της καθημερινότητας του τελικού καταναλωτή. - Ανάπτυξη μεγάλης ποικιλίας προϊόντων υψηλής προστιθέμενης αξίας. - Προστασία του περιβάλλοντος. Συνολικός προϋπολογισμός: 200.000 ευρώ. Συντονιστής: BFP Advanced Technologies Ημερομηνία έναρξης: 08/05/2018 Ημερομηνία λήξης: 07/11/2022. Ιστοσελίδα: raincoatproject.com Υλοποιήθηκε στο πλαίσιο της Δράσης ΕΡΕΥΝΩ – ΔΗΜΙΟΥΡΓΩ - ΚΑΙΝΟΤΟΜΩ και συγχρηματοδοτήθηκε από το Ευρωπαϊκό Ταμείο Περιφερειακής Ανάπτυξης (ΕΤΠΑ) της Ευρωπαϊκής Ένωσης και εθνικούς πόρους μέσω του Ε.Π. Ανταγωνιστικότητα, Επιχειρηματικότητα & Καινοτομία (ΕΠΑνΕΚ) (κωδικός έργου: T1ΕΔΚ-04949).

2) Το έργο DRAstiC

• ΣΤΟΧΟΙ

Το έργο DRAstiC (Drag Reduction Antifouling Coatings) αποσκοπεί στην απόκτηση προηγμένων γνώσεων και δεξιοτήτων για την αποτελεσματική ανάπτυξη καινοτόμων επικαλύψεων χαμηλής αντίστασης για το κύτος πλοίων, σκαφών και ταχύπλοων σκαφών σε βιομηχανικό περιβάλλον. Ο στόχος είναι η παραγωγή ελαφρών και χωρίς βιοκτόνα επικαλύψεων βαφής κύτους με αυξημένη αντοχή, ικανότητα ταξιδιού και αντιρρυπαντικά χαρακτηριστικά.
Το έργο παρέχει υψηλό βαθμό αριστείας. Η μεθοδολογία και η τεχνολογία που εφαρμόζεται για την ανάπτυξη της επίστρωσης είναι μοναδικές, τοποθετώντας έτσι το DRAstiC στο επίπεδο που ορίζει τη σημερινή τεχνολογική στάθμη. Τα αναπτυχθέντα υφαλοχρώματα διαθέτουν πρωτοποριακές ιδιότητες (υψηλή ειδική αντοχή, χαμηλή αντίσταση) και ενισχυμένη αντιρρυπαντική ικανότητα, τόσο σε στατικές όσο και σε δυναμικές συνθήκες, χάρη στην καινοτόμο σύλληψη μιας σύνθετης νανοδομής, η οποία καταστέλλει δραστικά τις επιπτώσεις της αυξημένης τραχύτητας της γάστρας. Τα οφέλη από την επιτυχή ολοκλήρωση του έργου είναι:
- Εξοικονόμηση ενέργειας με μειωμένο περιβαλλοντικό αποτύπωμα.
- Διάδοση της τεχνολογίας και πιθανή ενσωμάτωση από διάφορους τομείς της βιομηχανίας.
- Αξιολόγηση των οικονομικών και τεχνικών κριτηρίων για τη βιωσιμότητα της μεθόδου.
- Απόκτηση νέων γνώσεων για την παραγωγή αντίστοιχων επιστρώσεων.

• ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Τα αποτελέσματα έχουν δημοσιευθεί σε πολυάριθμα επιστημονικά άρθρα σε έγκριτα περιοδικά με κριτές. Τα δικαιώματα πνευματικής ιδιοκτησίας προστατεύονται από τέσσερα διεθνή διπλώματα ευρεσιτεχνίας.

Efficacy and Specs

1. Μείωση της υδροδυναμικής αντίστασης υπό προσομοιωμένες συνθήκες πλεύσης.

2. Μείωση της στατικής συσσώρευσης υποθαλάσσιων βακτηριακών αποικιών κατά τουλάχιστον 15%.

3. Φωτοκαταλυτική δραστηριότητα: Μείωση της συγκέντρωσης του μπλε του μεθυλενίου κατά περισσότερο από 70%, υπό υπεριώδη ακτινοβολία.

4. Πάνω από 30% αύξηση της αντοχής σε εφελκυσμό κάθετα στην επιφάνεια της επικάλυψης.

5. Ηλεκτρική ανισοτροπία: καταγεγραμμένη διαφορά στην αγωγιμότητα κάθετα και παράλληλα προς την επιφάνεια της επικάλυψης τουλάχιστον 50%.

6. Προσανατολισμός μαγνητικών νανοδομών υπό ασθενές πεδίο (mT).

7. Μείωση του ρυθμού ανάπτυξης των άλγεων παρουσία θρεπτικών ουσιών με φωσφορικό νάτριο.

Επιστημονικές δημοσιεύσεις σε διεθνή περιοδικά και συνέδρια με κριτές

1. “Microstructure and Performance of Antibiofouling Coatings on High-Strength Steel Substrates Immersed in the Marine Environment”, P. Falara, N.D. Papadopoulos and P. Vourna, Micro, 2, 2, 2022.
2.“Morphology and Magnetic Properties of Rapidly Quenched Fe-B Alloys”, N. Konstantinidis, A. Fos, P. Svec, N.D. Papadopoulos, P. Vourna, E. Hristoforou, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 564, 1, 2022.
3. “A Modern Approach Towards Efficient Antifouling Coating Technologies”, N.D. Papadopoulos et.al., Nanotechnology and Advanced Materials Science, 6, 2, 2023.
4. “Temperature effects on grain growth phenomena and magnetic properties of silicon steels used in marine applications”, P. Vourna, N.D. Papadopoulos, N. Stefanakis, S. Xafakis and E. Hristoforou, Annals of Marine Science, 7, 1, 2023.
5. “Low drag antifouling coatings with enhanced protection against corrosion”, P. Vourna, P. Falara and N.D. Papadopoulos, Athens Conference on Advances in Chemistry, 2022.
6. “Fur-like Phenomena Triggered by Anisotropic Magnetic Moieties of Multifunctional Antifouling Coatings”, P. Vourna, N.D. Papadopoulos, P. Falara and E. Hristoforou, XII European Magnetic Sensors and Actuators Conference (EMSA 2022).
7. “Annealing phenomena in Marine Engineering Steels”, P. Vourna, N.D. Papadopoulos, P. Falara, E. Hristoforou, submitted to Journal of Magnetism and Magnetic Materials.
8. “Magnetic Evaluation of Bauschinger Effect in Marine Engineering Steels” P. Vourna, N.D. Papadopoulos, K. Argyris, P. Falara, E. Hristoforou, submitted to NDT and E International.
9. “Corrosion and fouling study of a new biocide- free antifouling coating on marine engineering alloy”, P. Vourna, N.D. Papadopoulos, P. Falara, E. Hristoforou, submitted to Journal of Materials Engineering and Performance.
10. “Fur-like phenomena triggered by anisotropic magnetic moieties of multifunctional antifouling coatings”, P. Vourna, N.D. Papadopoulos, P. Falara, E. Hristoforou, submitted to Journal of Materials Science.
11. “Evaluation of magnetic anisotropy in a coated marine engineering alloy”, P. Vourna, N.D. Papadopoulos, P. Falara, E. Hristoforou, submitted to NDT and E International.

ΕΥΡΕΣΙΤΕΧΝΙΕΣ
PCT/GR023/000025: ELECTRICALLY ANISOTROPIC ANTIFOULING COATINGS
EP23386038.6: ANTIFOULING AND ANTISTATIC COATINGS THROUGH AUTOMATED APPLICATION
OBI 20230100291
OBI 20230100358

Συνολικός προϋπολογισμός: 598.775 ευρώ.
Επιχορήγηση Δημοσίου: 522.015 ευρώ.

Συντονιστής: BFP Advanced Technologies
Φορείς σύμπραξης:
Ινστιτούτο Νανοεπιστήμης και Νανοτεχνολογίας (ΙΝΝ) του ΕΚΕΦΕ "Δημόκριτος"
Ινστιτούτο Συστημάτων Επικοινωνιών και Υπολογιστών (ΕΠΙΣΕΥ) της Σχολής Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών (ΗΜΜΥ) του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου (ΕΜΠ)
Ημερομηνία έναρξης: 16/06/2020
Ημερομηνία λήξης: 15/07/2023.

Κατάσταση: Ολοκληρώθηκε.

Ιστότοπος: drasticproject.com
Υλοποιήθηκε στο πλαίσιο της Δράσης ΕΡΕΥΝΩ – ΔΗΜΙΟΥΡΓΩ - ΚΑΙΝΟΤΟΜΩ και συγχρηματοδοτήθηκε από το Ευρωπαϊκό Ταμείο Περιφερειακής Ανάπτυξης (ΕΤΠΑ) της Ευρωπαϊκής Ένωσης και εθνικούς πόρους μέσω του Ε.Π. Ανταγωνιστικότητα, Επιχειρηματικότητα & Καινοτομία (ΕΠΑνΕΚ) (κωδικός έργου: T2ΕΔΚ-00868).

 

3) Το έργο ARMED

Ο στόχος του έργου ARMED (Aluminum Recovery from Red Mud) είναι η ανάκτηση του αλουμινίου από τα κατάλοιπα βωξίτη (ερυθρά ιλύς), το σημαντικότερο περιβαλλοντικό πρόβλημα της παγκόσμιας βιομηχανίας αλουμινίου. Η προτεινόμενη τεχνολογία θα αυξήσει την παραγωγή αλουμινίου κατά 7,5% στις βιομηχανίες επεξεργασίας βωξίτη, θα παράξει νέα υλικά και θα προωθήσει τη βιομηχανική συνύπαρξη, με γνώμονα την προστασία του περιβάλλοντος. Η έρευνα θα βελτιώσει σημαντικά την κατοχυρωμένη με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας διαδικασία επεξεργασίας ερυθράς ιλύος του ιδρυτή της BFP (https://patents.google.com/patent/WO2010079369A1/en). Ένας πρόσθετος στόχος του έργου είναι η ανάπτυξη μιας δοκιμαστικής γραμμής παραγωγής αλουμίνας, ώστε να προκύψει μια μεθοδολογία με γενικευμένη ισχύ, ικανή να χρησιμοποιηθεί ευρέως για τη διαχείριση διαφόρων μεταλλουργικών αποβλήτων. Πρέπει να σημειωθεί ότι ο συντονιστής του έργου αναπτύσσει ήδη καινοτόμα υλικά από πρώτη ύλη παρόμοια σε χημική σύσταση με το απόβλητο της ερυθράς ιλύος, επομένως οι προοπτικές είναι μάλλον ελπιδοφόρες. Το έργο παρουσιάζει σημαντική αριστεία. Τα πλεονεκτήματα της τεχνολογίας θα το κατατάξουν διεθνώς στην κατηγορία state-of-the-art, διότι, σε αντίθεση με τις μέχρι σήμερα πρακτικές διαχείρισης, το ARMED θα αξιοποιήσει πλήρως την ερυθρά ιλύ για την ανάκτηση του περιεχομένου αλουμινίου και την παραγωγή εμπορεύσιμων δευτερογενών προϊόντων. Η προσέγγιση αυτή έχει την προοπτική της άμεσης ενσωμάτωσης από τη βιομηχανία, λόγω της μεγαλύτερης απολαβής αλούμινας ανά μονάδα μάζας επεξεργασμένου βωξίτη. Παράλληλα, το πρόβλημα της διάθεσης/διαχείρισης της ερυθράς ιλύος μπορεί, επιτέλους, να αντιμετωπιστεί αποτελεσματικά, χωρίς να επιβαρύνονται οι φυσικοί αποδέκτες.

Συνολικός προϋπολογισμός: 494.265 ευρώ. Συντονιστής: BFP Advanced Technologies Ημερομηνία έναρξης: 18/02/2020 Ημερομηνία λήξης: 17/08/2022.

4) The Nano4CSP Transnational Project

Το Nano4CSP (Nanomaterials For reduced maintenance costs in Concentrated Solar Power Plants) είναι ένα διακρατικό έργο που χρηματοδοτείται στο πλαίσιο του SOLAR-ERA.NET Cofund. Στόχος του είναι η μείωση του κόστους λειτουργίας και συντήρησης ηλιακών συλλεκτών CSP, η αύξηση της απόδοσής τους και η μείωση της κατανάλωσης νερού. Απώτερος σκοπός του έργου είναι να συμβάλει στην παγκόσμια απεξάρτηση του ενεργειακού τομέα από τον άνθρακα, μειώνοντας το κόστος των ηλιοθερμικών συστημάτων για την παραγωγή ανανεώσιμης και βιώσιμης ενέργειας. Αυτό θα επιτευχθεί με την ανάπτυξη αυτοκαθαριζόμενων επικαλύψεων και τη ρύθμιση των ιδιοτήτων των στις προδιαγραφές των εφαρμογών CSP. Η έρευνα επικεντρώνεται σε επικαλύψεις που εφαρμόζονται στο στάδιο κατασκευής των κατόπτρων, καθώς και σε επικαλύψεις που μπορούν να εφαρμοστούν σε υπάρχουσες εγκαταστάσεις. Οι σχετικές δράσεις αποσκοπούν στην αύξηση της απόδοσης του ηλιακού πεδίου μέσω της διατήρησης υψηλής ανακλαστικότητας των κατόπτρων και στη μείωση της κατανάλωσης νερού που απαιτείται για τον καθαρισμό τους. Συνολικός προϋπολογισμός: 772.649 ευρώ. Συντονιστής: Δημόκριτος Εταίροι: BFP Advanced Technologies Ινστιτούτο Κύπρου Πανεπιστήμιο Montanuniversität Leoben Πρόσκληση: ERANETs 2019b Κωδικός Έργου: Τ11ΕΡΑ4-00024 Ημερομηνία έναρξης: 01/12/2019 Ημερομηνία λήξης: 31/07/2023. Ιστοσελίδα: https://nano4csp.cyi.ac.cy Το έργο Nano4CSP υποστηρίζεται από την ομπρέλα του SOLAR-ERA.NET Cofund 2 από τη ΓΓΕΤ - Γενική Γραμματεία Έρευνας και Ανάπτυξης (Ελλάδα), το RIF - Ίδρυμα Έρευνας και Καινοτομίας (Κύπρος) και το FFG - Αυστριακός Οργανισμός Προώθησης Έρευνας. Το SOLAR-ERA.NET υποστηρίζεται από την Ευρωπαϊκή Επιτροπή στο πλαίσιο του προγράμματος-πλαισίου της ΕΕ για την έρευνα και την καινοτομία HORIZON 2020 (Cofund ERA-NET Action, N° 786483).

5) Το έργο RACkET

Το έργο RACkET (Robust Antifouling CompositE Technology) είχε ως στόχο την ανάπτυξη ενός νέου αγώγιμου σύνθετου υλικού με ενισχυμένη φωτοκαταλυτική ικανότητα για την παραγωγή αποτελεσματικών και ανθεκτικών οικολογικών επιστρώσεων για το κύτος των πλοίων. Ιδανικά, οι τελευταίες δρουν ως κοινά αντιρρυπαντικά επιχρίσματα σε στατικές συνθήκες και ως επιστρώσεις απελευθέρωσης ρύπων κατά την κίνηση του πλοίου. Τα επιστημονικά αποτελέσματα του έργου αξιοποιούνται από την BFP για την ανάπτυξη σύνθετων υλικών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως πρόσθετα υφαλοχρωμάτων, παρέχοντας μια περιβαλλοντικά φιλική λύση σε σχέση με τις γνωστές τοξικές αντιρρυπαντικές ουσίες. Παράλληλα, γίνεται προσπάθεια να μεταφερθούν βασικές πτυχές της τεχνολογίας και σε άλλα σχετικά πεδία εφαρμογών, π.χ. στην κατασκευή αντιμικροβιακών επιφανειακών επιστρώσεων. Συνολικός προϋπολογισμός: ~120.000 ευρώ. Συντονιστής: Ινστιτούτο Νανοεπιστήμης και Νανοτεχνολογίας (ΙΝΝ) του ΕΚΕΦΕ "Δημόκριτος". Εταίροι: BFP Advanced Technologies Ημερομηνία έναρξης: 03/07/2017 Ημερομηνία λήξης: 02/07/2020.

Σχετικοί σύνδεσμοι: https://industrial-fellowships.demokritos.gr/meet-the-companies/ Διαφημιστικό βίντεο https://www.youtube.com/watch?v=ktevFPk42sg Το έργο συγχρηματοδοτήθηκε από το Ίδρυμα Σταύρος Νιάρχος.

6) Το έργο HELENIC-REF

Το έργο HELENIC-REF (Hybrid Electric Energy Integrated Cluster concerning Renewable Fuels), προϋπολογισμού περίπου 2,6 εκατομμυρίων ευρώ, αφορούσε τη δημιουργία μιας νέας βιώσιμης μεθοδολογίας για τη θερμόλυση του νερού σε θερμοκρασίες κάτω των 300 oC και την άμεση παραγωγή ενέργειας ή καυσίμων. Βασιζόταν στην κατοχυρωμένη ευρεσιτεχνία του Δρ. Παπαδόπουλου (ιδρυτή του BFP) με τίτλο "Άπευθείας παραγωγή υδρογόνου από νερό"- Pat. Νο. 20100100699. Η μεθοδολογία βασίστηκε σε προκαταρκτικές πειραματικές αποδείξεις της θερμόλυσης νερού στους 286 oC παρουσία νανοπορωδών υμενίων Fe3O4, και στη βιώσιμη διατήρηση της καταλυτικής δράσης τους, λόγω μιας νέας μεθόδου χημικής αναγωγής που βασίζεται σε ηλεκτρόνια δύναμης Lorentz που παράγεται από μαγνητικό πεδίο πλησίον του ηλεκτρικού ρεύματος που θερμαίνει τον ημιαγώγιμο καταλύτη. Η μέθοδος αυτή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή υδρογόνου και οξυγόνου, καθώς και καυσίμων παρουσία CO2, με σκοπό την αναγωγή του CO2 σε CO ή υδρογονάνθρακες (όπως το συνθετικό φυσικό αέριο - SNG), μέσω μεθανοποίησης.