• PLASMA GRAIN

Akronim PLASMA GRAIN predstavlja pilotni/demonstracijski projekt, ki je uvrščen znotraj Slovenske Strategije Pametne Specializacije S4 in je skladen s strateškim razvojno-inovacijskim partnerstvom Hrana (SRIP Hrana). Projekt Plasma grain primarno prispeva k doseganju specifičnega cilja »Spodbuditi trajnostno pridelavo hrane vrhunske kakovosti s povezanim poslovnim modelom, ki bo integriral institucije znanja s proizvajalci in gospodarskimi subjekti vzdolž celotne verige vrednosti, vključno z razvojem novih modelov trženja na domačem, evropskem in globalnem trgu«. Z uporabo plazemske tehnologije, in situ mobilnih zmožnosti in inteligentnih sistemov varnega vodenja odgovarja tudi na cilje prednostnega področja »(S)INDUSTIJA 4.0« in DIGITALNO.

Glavni izziv projekta je v roku treh let implementirati plazemsko tehnologijo v kmetijski sektor. Tehnologija s plazemsko obdelavo je bila do danes uspešno uporabljena že v industriji (površinska obdelava kovin), v kmetijstvu pa še ni bila uporabljena v širšem obsegu. Poskusi s plazemsko tehnologijo v rastlinski pridelavi se danes še vedno nahajajo na znanstveno-raziskovalni ravni, vendar pa rezultati že opravljenih študij potrjujejo velik potencial uporabe plazme kot sredstva za dezinfekcijo (ostranitev patogenih gliv, bakterij in virusov) kmetijskih pridelkov. Poleg tega se je izkazalo, da lahko uporaba plazemske tehnologije pomembno prispeva k znižanju stopnje kontaminiranosti s strupi, ki jih proizvajajo glive, imenovani mikotoksini.

Uporaba plazemske tehnologije predstavlja veliko poslovno priložnost v kmetijstvu. Direktiva 128/2009/ES v 14. členu nalaga državam članicam, da sprejmejo nacionalne akcijske programe za zmanjšanje odvisnosti od uporabe FFS. To pomeni strateško poslovno priložnost za okolju prijazne instantne rešitve v agroživilstvu, kar uporaba plazemske obdelave zrnja/semena je. Danes se plazemska tehnologija še nikjer na svetu ne uporablja za razkuževanje zrnja/semen. Uspešno zaključen projekt bo prvi na svetu ponudil delujoč plazemski reaktor za obdelavo semen žit in stročnic, testiran v realnem okolju, demonstriran in pripravljen za komercializacijo. Reaktor bo hkrati tudi mobilen.

Projekt Plasma grain je sestavljen iz dveh sklopov. Namen 1. sklopa (pilot) je eksperimentalni razvoj mobilnega nizkotlačnega plazemskega reaktorja (v nadaljevanju: plazemski reaktor). Specifični cilj 2. sklopa (demonstracija) je na transparenten način demonstrirati plazemsko obdelavo žit in stročnic (odstraniti glivična obolenja, bakterije, viruse in toksine) v realnem okolju (neposredno na njivi) in vpeljava na trg.

Za izvedbo projektnih aktivnosti, ki se odvijajo od 1.6.2019 do 31.5.2022  skrbi osem kompatibilnih partnerjev, ki so bili v konzorcij uvrščeni na osnovi doseženih referenc in svojih kompetenc.

Med osmimi partnerji je 6 podjetij (INTERKORN d.o.o., ŽIPO LENART d.o.o., BIJOL d.o.o., INDUKTIO d.o.o., SIBRO d.o.o. in FLAWLESS, d.o.o.), 1 blockchain startup podjetje (POLIGRAM d.o.o.) in 1 socialno podjetje (PERMAKULTURNI INŠTITUT MARIBOR so.p.).

Vsak partner je vodilni na področju, ki ga pokriva. Razpolaga s teoretičnimi in praktičnimi znanji, potrebnimi za izvedbo projekta. Dopolnjujejo se vsebinsko, kadrovsko in finančno.

Višina sofinanciranja znaša 1.939.448.91 EUR. Sofinanciranje poteka na osnovi dveh priglašenih shem državne pomoči „Regionalna shema državnih pomoči“ in „Program izvajanja finančnih spodbud MGRT – RRI“. Intenzivnost pomoči je do 45%. Razmerje med prispevkom Evropske unije in nacionalnim prispevkom za sofinanciranje operacije je 80/20.

 

Namen projekta PLASMA GRAIN je aplicirati metodo plazemske obdelave v postopek obdelave (razkuževanja) semen/zrnja, kar na globalnem nivoju predstavlja nov mejnik v agroživilstvu. Pilotni/demonstracijski projekt je sestavljen iz 2 sklopov. Cilj 1. sklopa (pilot) je eksperimentalni razvoj mobilnega nizkotlačnega plazemskega reaktorja z UV izvorom. Cilj 2. sklopa (demonstracija) je na transparenten način demonstrirati plazemsko obdelavo žit in stročnic (odstraniti glivična obolenja, bakterije in toksine) v realnem okolju, neposredno na njivi, in vpeljava na trg.

 

Specifični cilj PD projekta je v roku 3 let ponuditi kmetijskemu pridelovalcu v neposredni bližini njive postopek razkuževanja zrnja/semena z metodo plazemske obdelave semen. Generalni cilj PD projekta je omogočiti globalno prehransko varnost ter človeštvu/živalstvu ponuditi zdravo hrano/krmo za izboljšanje kakovosti življenja.

BIJOL, INDUKTIO in SIBRO bodo pri izdelavi plazemskega reaktorja (področje konstruiranja, procesnega strojništva, elektronike) tesno sodelovali s POLIGRAM (računalništvo, aplikacija). Plazemski reaktor in postopek obdelave s plazmo bo optimiran na podlagi analiz ustreznosti zrnja/semena, kar bodo testirali ŽIPO, PI in INTERKORN (biologija, biotehnologija, živalska produkcija) in mnenja javnosti preko komunikacijske platforme, ki jo bo vzpostavil FLAWLESS. Na podlagi skupnih rezultatov bo konzorcij razvil dodatne rešitve in jih ponovno preizkusili. Pri razvijanju plazemskega reaktorja bodo sodelovali zaposleni pri partnerjih, strokovna in širša javnost.

Pilotni/demonstracijski projekt Plasma grain dosega širši družbeni vpliv skozi svojo trajnostno naravnanost. Okoljska trajnost projekta Plasma grain se izraža skozi povečanje tako imenovanih »brownfield«investicij v agroživilstvu. V praksi to pomeni, da bo uvedba plazemske tehnologije v splošno kmetijsko pridelavo med drugim omogočila tudi kakovostnejšo in naravi prijaznejše skladiščenje kmetijskih pridelkov.

Uvajanje plazemske tehnologije v rastlinsko pridelavo bo imelo dolgoročne pozitivne učinke na okoljsko trajnost. V projektu Plasma grain se bo obremenitve, ki jih povzročata kmetijstvo in živilsko-predelovalna industrija zmanjšalo na več načinov. Med drugim z:

  • 10% manj zavrženega semena zaradi razkuževanja s plazmo pred setvijo,
  • 15% zmanjšanje kala pri obdelavi zrnja pri uporabnikih (mlinarji),
  • preprečitev širjenja bolezni s semeni,
  • ničen negativni vpliv na okolje (pri plazemski tehnologiji ne gre za nanos nobenih snovi, pri tretiranju bodo uporabljene samo ekološke in dovoljene snovi),
  • zmanjšanje onesnaženja naravnih virov z zmanjšanjem vnosa FFS (za 9%) zaradi dezinfekcije in detoksikacije ter
  • ne bo odpadnih snovi.

Plazma je plin, ki je sestavljen iz nabitih delcev- prostih elektronov in ionov. Izvor energije, ki je potrebna za odcepitev elektrona z atoma oz. z molekule, je lahko termični, električni ali svetlobni (ultravijolična svetloba, intenzivna vidna svetloba iz laserja). Plazmo vidimo kot oblak nevtralnega plina (meglice) ali kot nabit ionski žarek. Lahko jo opišemo kot makroskopsko nevtralen plin, ki je sestavljen iz pozitivno in negativno nabitih delcev. Vsak izmed nabitih delcev mora biti dovolj blizu sosedom, da vpliva na čim večje število bližnjih nabitih delcev.

Plazma je četrto agregatno stanje. Poleg naravne plazme poznamo tudi umetno, ki jo ustvarimo v laboratoriju z električnim tokom, ki ionizira plin. Področje plazme je zelo široko in raznoliko. Raziskovanje odpira nove priložnosti v znanosti in uporabi te tehnologije.

Z električnim in magnetnim poljem lahko plazmo pospešimo, kar nam omogoča, da jo lahko kontroliramo in uporabimo v praktične namene, kot so pridobivanje energije ter nove obdelovalne tehnike (Mramor K., 2007).

Obdelava semen s plazmo je tehnologija, ki omogoča učinkovito obvladovanje bolezni in škodljivcev v pridelavi in skladiščenju pridelkov. Ne vpliva negativno na okolje v smislu ostankov kemikalij. Plazma razkuži seme, pospeši kalitev in rast rastline. Koreninski sistem je lahko bolje razvit, kar rastlini omogoča odpornost na zunanje vplive in škodljivce (Vajsman A., 2016). Proces obdelave je kratkotrajen in temperature obdelave so nizke. Učinkovitost sistema se kaže predvsem v minimalni povzročeni škodi za seme, rastlino, ljudi in okolje (Rusu B. G. in sod., 2018).

Naložbo sofinancirata Republika Slovenija in Evropska unija iz Evropskega sklada za regionalni razvoj