Akadēmiskais centrs
2024. gada 22. februārī, plkst. 16.00 Latvijas Universitātes (LU) Ķīmijas zinātņu nozares promocijas padomes atklātā sēdē Dabaszinātņu Akadēmiskajā centrā Rīgā, Jelgavas ielā 1, 217. auditorijā Daniela Godiņa aizstāvēs promocijas darbu kā zinātnisko rakstu kopu par tēmu “Latvijā augoša bērza (Betula Pendula) biomasas valorizācijas produktu raksturošana un procesu optimizācija” zinātnes doktora grāda (Ph. D.) iegūšanai dabaszinātnēs.
Recenzenti: Dr.chem. Vadims Bartkevičs (Latvijas Universitāte, Ķīmijas fakultāte, promocijas padomes recenzents), Dr.chem. Inese Mieriņa (Rīgas Tehniskā universitāte), Ph.D. Olga Kockova (Čehijas Zinātņu akadēmijas Makromolekulārās ķīmijas institūts)
Ar promocijas darbu var iepazīties LU Bibliotēkas Daudznozaru bibliotēkā Rīgā, Raiņa bulvārī 19, 2. stāvā, 203. telpā divas nedēļas pirms aizstāvēšanas.
Sakarā ar arvien pieaugošo pieprasījumu pēc energoresursiem arvien lielāka uzmanība tiek pievērsta atjaunojamajiem resursiem. Viens no šādiem potenciālajiem resursiem ir lignocelulozes biomasa, ko var apstrādāt, lai iegūtu produktus ar augstu pievienoto vērtību. Tādēļ darba mērķis ir analītisko metožu kopas izstrāde bērza (Betula pendula) pārstrādes produktu kvalitātes kontrolei, lai veicinātu bērza biomasas – gan koksnes, gan mizas – pilnīgu valorizāciju.
Viens no galvenajiem uzdevumiem ir izstrādāt Latvijā augoša āra bērza biomasas valorizāciju, kur bērza biomasas pārstrāde veikta gan koksnei, gan mizai. Analizējamie paraugi iegūti koksnes ātrajā pirolīzē, heterogēnajā hidrolīzē un skābes katalizētajā hidrolīzē, kā arī mizas (tāss) ekstrakcijā un depolimerizācijā. Lignocelulozes biomasas ātrajā pirolīzes procesā kopā ar šķidrajiem produktiem (kondensāts) un sintēzes gāzēm tika iegūts arī cietais atlikums (bio-ogles), kas pēc aktivācijas, tika izmantots heterogēnajā hidrolīzē, lai iegūtu ar monosaharīdiem bagātu frakciju. Atkarībā no pirolīzes apstākļiem un izmantotajiem katalizatoriem tika iegūti dažādi galvenie pirolīzes produkti – levoglikozāns (LG) un levoglikozenons (LGO). No lignocelulozes biomasas (koksnes hemiceluložu frakcijas) iegūti augstas pievienotās vērtības produkti kā furfurols un etiķskābe. Šo savienojumu iegūšanai tika attīstīts jauns biorafinēšanas paņēmiens bērza koksnes pārstrādei, kā arī šis process tika optimizēts, izmantojot programmu DesignExpert11. Papildus no lignocelulozes biomasas bērza tāss ekstrakcijas procesā, tika iegūtas ekstraktvielas – triterpēnu savienojumi (betulīns, lupeols un betulīnskābe). Triterpēniem piemīt plašs bioloģiskās aktivitātes īpašību spektrs. Bērza mizas atlikums pēc ekstrakcijas tika izmantots papildus augstas pievienotās vērtības produktu ieguvē - tika veikta suberīna depolimerizācija un suberīnskābju ieguve. Suberīns var tikt izmantots ne vien kā saistviela, bet arī kā izejviela poliolu sintēzē, lai iegūtu cietās poliuretāna putas, tādēļ suberīnskābes papildus tika izmantotas bio-poliolu sintēzē.
Visu iepriekš minēto savienojumu un produktu ieguves procesā ir būtiski sekot līdzi izstrādes gaitai, lai iegūtu plānotos rezultātus, tāpēc tika izstrādātas jaunas klasiskās un instrumentālās analīžu metodes, kā arī veikta 4 šo metožu optimizācija. Promocijas
darbā izstrādātās analīžu metožu kopas dod lielu ieguldījumu inovatīvu tehnoloģiju izstrādē, lai iegūtu produktus un savienojumus ar augstu pievienoto vērtību, kam piemīt liels potenciāls tālākai izmantošanai un integrācijai dažādos biorafinēšanas konceptos.
