Narodowe Centrum Badań
i Rozwoju

W ramach strategicznego programu badań naukowych i prac rozwojowych BIOSTRATEG odbyły się trzy konkursy – w latach 2014, 2015 i 2016. Wsparcie finansowe w łącznej wysokości ponad 451 mln zł otrzymało 38 projektów. Średnia wartość projektu wyniosła 16,2 mln zł, a średnia wartość dofinansowania to 11,9 mln zł.

Jak wypadła zlecona przez NCBR końcowa ocena efektów programu? Z przeprowadzonego badania wynika, że do końca stycznia 2025 r. wyniki 26 projektów (czyli 68% z puli, która otrzymała dofinasowanie) realizowanych przez konsorcja naukowe z udziałem przedsiębiorstw zostały wdrożone do praktyki w postaci m.in. pasz, nawozów, produktów spożywczych, kosmetyków, opakowań, bioproduktów, urządzeń do produkcji żywności, kotłów, generatorów, zbiorników, mieszadeł, sond pomiarowych, czujników, testów diagnostycznych, systemów doradczych, przyjaznych środowisku technologii i procesów, platform internetowych, baz danych oraz usług badania produktów i usuwania zanieczyszczeń. Skuteczną komercjalizację udało się przeprowadzić zarówno na rynku krajowym, jak i w kilku przypadkach – międzynarodowym. Dodatkowo, w części projektów efekty mają charakter prospołeczny i niekomercyjny. Oznacza to, że znalazły one zastosowanie w sektorze publicznym lub zostały nieodpłatnie udostępnione grupie docelowej, dla której zostały opracowane. Projekty te stanowią odpowiedź na problemy lub potrzeby sektorowe leśnictwa, rolnictwa, rybołówstwa i również stanowią dowód strategicznego oddziaływania programu.

– Ambitne cele programu BIOSTRATEG, zarówno w aspekcie rozwoju wiedzy naukowej i upowszechnienia wyników badań, jak i w zakresie różnego typu wdrożeń, zostały osiągnięte. Pozwala nam to myśleć o kolejnych programach strategicznych, takich jak np. ukierunkowany na rolnictwo program AGROSTRATEG – mówi Bożena Lublińska-Kasprzak, zastępczyni dyrektora Narodowego Centrum Badań i Rozwoju. – Realizacja interdyscyplinarnych projektów, z szerokim zakresem badań terenowych i laboratoryjnych, to dla naukowców i przedsiębiorców ogromny powód do satysfakcji, a niejednokrotnie także przełom w karierze lub biznesie. Ewaluacja wykazała, że duża część beneficjentów rozwija uzyskane wyniki badań w kolejnych pracach B+R. Co więcej, wszyscy kontynuują współpracę przynajmniej z częścią konsorcjantów. Ma to kapitalne znaczenie dla ożywienia dialogu nauki z przemysłem.

W przekonaniu autorów badania ewaluacyjnego, BIOSTRATEG stanowił „zastrzyk mocy” dla jednostek naukowych z sektora rolnictwa, środowiska i leśnictwa. Potwierdzają to nie tylko 182 nowe lub ulepszone produkty, procesy i usługi, ale także 72 patenty i 34 wzory użytkowe. Dodatkowo, dorobek programu obejmuje 862 publikacje w czasopismach objętych Science Citation Index (SCI), jak również 8354 cytowania odnotowane w bazie Institute for Scientific Information (ISI). Przedstawiciele zespołów projektowych wygłosili 975 referatów na konferencjach krajowych i 362 referaty na konferencjach zagranicznych. Wyniki badań były prezentowane w trakcie 175 targów i 164 wystaw, skąd innowatorzy wielokrotnie wracali z prestiżowymi nagrodami.

Różnorodny charakter wdrożeń można zaobserwować chociażby na przykładzie trzech projektów: HabitARS, EKOPOLPAK i PLANTARUM.

HabitARS, czyli teledetekcja dla przyrody

Przykładem wejścia na rynek usług przyrodniczych z paletą nowych usług są efekty projektu „Innowacyjne podejście wspierające monitoring nieleśnych siedlisk przyrodniczych Natura 2000, z wykorzystaniem metod teledetekcyjnych – HabitARS”.

To alternatywna metoda w stosunku do klasycznej inwentaryzacji przyrodniczej wykonywanej w terenie, która nie zapewnia przestrzennej ciągłości pomiaru. Opracowane w toku prac badawczo-rozwojowych lotnicza platforma teledetekcyjna służąca do pozyskiwania danych obrazowych oraz metody analizy obrazów z zastosowaniem algorytmów uczenia maszynowego stały się profesjonalnym narzędziem na rynku inwentaryzacji przyrodniczej, nie tylko w odniesieniu do siedlisk przyrodniczych Natura 2000. Dzięki temu rozwiązaniu jednostki samorządowe oraz zarządcy obszarów chronionych mogą liczyć na pozyskanie wiarygodnej wiedzy o zasobach przyrodniczych, co ułatwi im podejmowanie trafnych decyzji.

– Platforma wielosensorowa była i nadal jest rozwiązaniem prekursorskim i innowacyjnym. Zapewniła nam przewagę rynkową w obszarze analiz środowiskowych. Z powodzeniem korzystamy z niej do dzisiaj, wprowadzając do niej kolejne innowacje. Tym projektem udowodniliśmy rynkowi, że teledetekcja ma zastosowanie w praktyce – mówi Łukasz Sławik z MGGP Aero Sp. z o.o., kierownik projektu HabitARS.

Jak tłumaczy ekspert, platforma, służy do jednoczesnego pozyskiwania teledetekcyjnych danych lotniczych z trzech różnych sensorów. Są to: kamera obrazująca zakres promieniowania widzialnego, lotniczy skaner laserowy oraz tzw. kamera hiperspektralna, rejestrująca zakres promieniowania od 400 do 2500 nanometrów.

Zespół projektowy zdobył cenne umiejętności dotyczące wykonywania analiz teledetekcyjnych z wykorzystaniem danych lotniczych i metod uczenia maszynowego. W efekcie wypracowano szereg metodyk, które zostały już po realizacji projektu dostosowane i rozwinięte przez MGGP Aero także na potrzeby innych rynków.

– Wdrożyliśmy te metody w parkach narodowych. To był Tatrzański Park Narodowy, Narwiański Park Narodowy, Wielkopolski Park Narodowy, Park Narodowy „Ujście Warty” oraz Wigierski Park Narodowy – wylicza Łukasz Sławik. – Kolejny rynek, na który weszliśmy, to rynek miast. W tym przypadku zaadoptowaliśmy metodyki opracowane w ramach projektu HabitARS do przestrzeni miejskiej – z myślą o elementach przyrody, które występują w tego typu krajobrazie. Korzystamy m.in. z umiejętności mapowania i inwentaryzacji obcych gatunków roślin inwazyjnych i roślin ekspansywnych oraz roślinności rzeczywistej na potrzeby miast. Z zastosowaniem tej platformy w Warszawie zrealizowaliśmy projekt, którego celem była inwentaryzacja koron, gatunków i kondycji ponad 7 mln drzew rosnących w mieście. Obecnie rozwijamy metody analizy teledetekcyjnej do celów inwentaryzacji, oceny stanu i zarządzania błękitno-zieloną infrastrukturą miast w procesie adaptacji do zmian klimatu w projekcie LifeCoolCity programu LIFE, dofinansowanym ze środków Komisji Europejskiej – dodaje.

Za najważniejszy długofalowy rezultat projektu dyrektor Działu Teledetekcji MGGP Aero uważa zdobyte w jego trakcie doświadczenie i kompetencje zespołu, wykorzystywane w kolejnych obszarach analiz.

– Moją największą dumą jest to, że projekt HabitARS pozwolił nam stworzyć interdyscyplinarny zespół botaników, przyrodników, geografów, programistów oraz inżynierów, których współpraca wniosła wartość dodaną. Model, który wtedy wypracowaliśmy, dziś stanowi o naszej sile na rynku – podkreśla menadżer. – Badamy m.in. parametry fizykochemiczne wód powierzchniowych. Mogliśmy wspomóc np. Instytut Rybactwa Śródlądowego w czasie katastrofy ekologicznej na Odrze, kiedy to wykonywaliśmy badania dystrybucji zanieczyszczeń. Zajmujemy się także np. składowiskami niebezpiecznych substancji, identyfikując ich źródła. Z kolei w kopalniach analizujemy skład mineralny hałd pogórniczych. Jesteśmy również zaangażowani w projekty, w ramach których współpracujemy np. przy tworzeniu map na potrzeby precyzyjnego rolnictwa – wskazuje Łukasz Sławik.

W projekcie HabitARS, realizowanym w latach 2016-2019, firma MGGP Aero współpracowała z Uniwersytetem Łódzkim, Uniwersytetem Warszawskim, Uniwersytetem Śląskim, Szkołą Główną Gospodarstwa Wiejskiego, Politechniką Warszawską oraz Instytutem Technologiczno-Przyrodniczym – PIB. Wartość projektu to 13,2 mln zł, dofinansowanie udzielone przez NCBR ze środków krajowych wyniosło 11,2 mln zł.

EKOPOLPAK – opakowania bezpieczne dla żywności i środowiska

Papier powszechnie uważa się za surowiec ekologiczny. Jednak stosowanie opakowań z papieru lub kartonu, po poddaniu ich impregnacji, która zwiększa właściwości ochronne dla żywności, obniża zarazem ich podatność na recykling. Czy jesteśmy bezradni wobec tej sytuacji? Innowatorzy nigdy nie załamują rąk!

Jak poprawić podatność opakowań na biodegradację, nie tracąc ich dotychczasowych zastosowań w zakresie kontaktu z żywnością? Odpowiedź przynosi projekt „Nowe opakowania z wykorzystaniem surowców odnawialnych i innowacyjnych impregnatów parafinowych – EKOPOLPAK”.

Przedsięwzięcie badawcze było realizowane w latach 2016-2018 w ośmiopodmiotowym konsorcjum. Tworzyły je dwa instytuty: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Ciężkiej Syntezy Organicznej „Blachownia”, dwie uczelnie: Politechnika Śląska i Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, a także cztery przedsiębiorstwa zaangażowane w różne etapy cyklu produkcji opakowań: Polwax S.A, Opakowaniamax Paweł Kołaczek, Natural Fibers Advanced Technologies Kazimierz Przybysz (NFAT) oraz Tektura Opakowania Papier S.A. Wartość projektu to 15,3 mln zł, a udzielone dofinansowanie wyniosło 10,6 mln zł.

Jak zaznacza dr hab. inż. Jolanta Iłowska, Zastępca Dyrektora ds. Badawczych i Komercjalizacji w Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytucie Ciężkiej Syntezy Organicznej „Blachownia” oraz kierownik projektu EKOPOLPAK, dobór konsorcjantów nie był przypadkowy. Zostali oni wybrani zgodnie z kompetencjami niezbędnymi do realizacji zaplanowanej koncepcji badawczo-wdrożeniowej.

– Powodem do satysfakcji jest dla mnie zawsze rozwój moich współpracowników, tworzących fantastyczny zespół ludzi z pasją. Współpraca z partnerami biznesowymi czy też z ludźmi z uczelni umożliwia poznanie nowych osób oraz przedyskutowanie i zrozumienie ich sposobu rozwiązania danego problemu czy też opracowania skutecznej koncepcji realizacji projektu. Przede wszystkim zaś powodem do dumy jest dobrze przygotowany projekt, który kończy się sukcesem. Daje to poczucie bycia potrzebnym i umożliwia przeniesienie wyników prac badawczych do realnej rzeczywistości – wskazuje dr hab. inż. Jolanta Iłowska.

Bezpośrednie wyniki projektu EKOPOLPAK to przede wszystkim zaprojektowanie i wdrożenie do produkcji komponentów opakowań, takich jak emulsje parafinowe, klej i wosk – o szerokim zastosowaniu również poza branżą opakowaniową. Są one funkcjonalne, a jednocześnie bezpieczne w kontakcie z żywnością i biodegradowalne. Zespół projektowy opracował również i wdrożył technologię powlekania tektury falistej emulsją parafinową metodą fleksograficzną (technika druku wypukłego). Trzecie istotne osiągnięcie to opracowanie i wdrożenie pierwszych w Polsce procedur do oceny zdolności papierotwórczej surowców szybkoschnących oraz metodyk oceny właściwości wymiarowych włókien celulozowych i właściwości hydrofobizujących (tzn. odpychających wodę) mieszanek powlekających.

Po zakończeniu projektu, opracowane technologie i zakupiona aparatura są nadal wykorzystywane. Trwałe efekty uzyskane w ramach zrealizowanego przedsięwzięcia to:

• efekty finansowe (POLWAX S.A., Opakowaniamax Paweł Kołaczek, Opakowaniamax Sp. z o. o.), wynikające z wdrożenia do produkcji dwóch technologii oraz sprzedaży licencji;
• efekty związane z rozwojem kadry badawczej realizującej projekt, w tym:

- uzyskanie stopni naukowych: dwie profesury, sześć habilitacji i trzy stopnie doktora,

- wdrożenie i rozwinięcie nowych technik i metodyk pomiarowych zarówno w jednostkach naukowych, jak i w przedsiębiorstwach,

- podniesienie kwalifikacji kadry realizującej projekt w zakresie sposobu zarządzania i współpracy,

- pogłębienie wiedzy związanej z przestrzeganiem wymagań prawnych w stosunku do opakowań do kontaktu z żywnością.

Dr hab. inż. Jolanta Iłowska zwraca uwagę, że z rezultatów projektu, takich jak: wzór użytkowy, pięć uzyskanych patentów, osiem nowych produktów, w tym technik analitycznych, metod i procedur opracowanych i wdrożonych korzystają dziś przedsiębiorstwa i jednostki naukowe, w tym: Polwax S.A., Opakowaniamax Sp. z o.o., NFAT, Politechnika Śląska (metodyka analityczna) oraz Łukasiewicz – ICSO „Blachownia”.

Wegańskie kosmetyki od polskich naukowców i przedsiębiorców. Projekt PLANTARUM

Kosmetyki przyjazne człowiekowi i środowisku, zawierające biologicznie aktywne substancje, są coraz częściej poszukiwane na rynku. W odpowiedzi m.in. na to zapotrzebowanie powstał projekt „Rośliny uprawne oraz produkty naturalne jako źródła substancji biologicznie aktywnych przeznaczonych do produkcji preparatów kosmetycznych, farmaceutycznych i suplementów diety – PLANTARUM”. U jego podstaw leży obserwacja, że wykorzystanie biodegradowalnych surowców roślinnych w produkcji kosmetyków minimalizuje eksploatację zasobów nieodnawialnych oraz syntetycznych produktów przemysłowych.

Projekt, którego całkowita wartość wyniosła 16,3 mln zł, został dofinansowany kwotą 13,7 mln zł ze środków przeznaczonych na strategiczne badania naukowe i prace rozwojowe. Realizowany był w latach 2016–2021 przez konsorcjum złożone ze specjalistów reprezentujących zarówno środowisko akademickie (Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, Politechnika Wrocławska, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Politechnika Śląska w Gliwicach), jak i przemysł (Pollena Ewa S.A.). Takie połączenie sił doprowadziło do osiągnięcia założonych celów. I to z naddatkiem.

– Mojemu zespołowi zależało na przygotowaniu strategii i technologii kompleksowego wykorzystania rodzimych surowców roślinnych oraz rozpropagowaniu wartościowych roślin zielarskich w różnych gałęziach przemysłu, ze szczególnym uwzględnieniem preparatów kosmetycznych, wyrobów medycznych czy suplementów diety. Takie surowce mogą służyć również jako dodatki i karma dla zwierząt hodowlanych oraz źródło biomasy – mówi prof. dr hab. Bogusław Buszewski z Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu, kierownik projektu PLANTARUM, obecnie pracujący w Kujawsko-Pomorskim Centrum Naukowo-Technologicznym im. prof. Jana Czochralskiego w Toruniu.

Kluczowe efekty projektu to:

• opracowanie metodyk izolowania substancji biologicznie aktywnych z roślin uprawnych (lucerna, nawłoć),
• zaprojektowanie i uruchomienie linii produkcyjnej na makroemulsyjne kosmetyki i materiały na bazie lucerny,
• uruchomienie produkcji innowacyjnych kosmetyków,
• opracowanie innowacyjnych opakowań bag-on-valve,
• opracowanie technologii uwzględniających gospodarcze wykorzystanie powstających produktów ubocznych jako pasze, nawozy i biopaliwa.

Ale to nie wszystko. Badania w projekcie zaowocowały serią publikacji w specjalistycznych czasopismach naukowych, zgłoszeniami patentowymi i opracowaniem know-how. Na ich bazie powstały również prace licencjackie, magisterskie i doktorskie, a także przeprowadzone z powodzeniem postępowania habilitacyjne.

Z naukowego punktu widzenia kierownik projektu PLANTARUM jest szczególnie zadowolony ze zwrócenia uwagi na unikatowe właściwości często spotykanych w przyrodzie cyklitoli jako substancji biologicznie aktywnych. Ale cieszy go również utworzenie zgranego, odpowiedzialnego i kreatywnego zespołu badawczo-wdrożeniowego, który skupiał chemików, analityków i technologów, inżynierów procesu, fitochemików, kosmetyków, lekarzy, fizjologów, rolników, technologów żywienia i automatyków. Jak zaznacza, ze wszystkich zadań zespół wywiązywał się terminowo i rzetelnie. Dzięki tym wysiłkom możliwe było uruchomienie linii produkcyjnej i podjęcie produkcji wegańskich kosmetyków.

– Zaproponowanie uprawy roślin takich jak lucerna czy nawłoć, wykorzystywanych do produkcji substancji biologicznie aktywnych (głównie cyklitoli), spowodowało wsparcie lokalnych społeczności rolniczych, tworząc nowe miejsca pracy i promując regionalne produkty oraz nowe formy wytwórczości – podkreśla prof. Bogusław Buszewski. – Okazało się, że cyklitole, które pozyskaliśmy z roślin uprawnych metodą ekstrakcji, mają istotne znaczenie w procesach metabolicznych zachodzących na poziomie komórkowym. Z tym wiążemy duże nadzieje w kontekście zastosowań terapeutycznych, np. w schorzeniach dermatologicznych, kardiologicznych i nie tylko – dodaje.

Choć projekt już się zakończył, to jego oddziaływanie jest długofalowe. Powstają kolejne publikacje naukowe, naukowcy przygotowują formy użytkowe nowych preparatów i uczestniczą w jeszcze bardziej ambitnych projektach. Udało się również opracować metodyki izolowania i oczyszczania substancji biologicznie aktywnych z materiału roślinnego oraz uruchomić linię technologiczną służącą do produkcji preparatów kosmetyczno-terapeutycznych, dzięki czemu powstają nowe linie kosmetyków.

Podsumowując: Badanie, zlecone przez Sekcję Analiz i Ewaluacji NBCR podmiotowi Fundeko Korbel, Krok-Baściuk sp.j., wykazało, że program BIOSTRATEG wypełniał lukę finansowania dla wczesnych etapów rozwoju technologii w obszarze rolnictwa, leśnictwa i środowiska naturalnego. Umożliwił jednocześnie znaczne podniesienie ich poziomu gotowości technologicznej. Opracowane w ramach większości projektów produkty, usługi czy procesy pozwoliły na zmniejszenie niekorzystnego oddziaływania człowieka na środowisko, związanego z działalnością produkcyjną lub usługową.

• Ewaluacja podsumowująca program strategiczny BIOSTRATEG znajduje się pod linkiem.