mežs rada
Latvijas pionieri bērza tāss kompleksajā pārstrādē:
Aigars Pāže un Jānis Rižikovs
Aigars Pāže un Jānis Rižikovs
Teksts: Sabīne Košeļeva
Foto: Kārlis Dambrāns, DELFI
Foto: Kārlis Dambrāns, DELFI
Par mežu mēdz metaforiski izteikties, ka tas ir Latvijas nafta, bet atšķirībā no melnā zelta zaļais zelts ir atjaunīgs un daudzpusīgi izmantojams resurss. Mežs nebūt nenozīmē vienīgi būvniecības kokmateriālus vai kurināmo, bet arī zinātniskus pētījumus un inovācijas. Kādas? Par to sarunā ar Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūta vadošajiem pētniekiem Aigaru Pāži un Jāni Rižikovu.
Izlauzties no laboratorijas
Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūts ir vadošais koksnes zinātnes centrs Latvijā, un, lai arī tā nosaukumā ietverts vārds "koksne", tajā strādājošo zinātnieku rūpals ir ne tikai koksne, bet arī cita biomasa – salmi, koksnes mehāniskās un ķīmiskās apstrādes pārpalikumi, miza un pat aļģes –, kā arī bioinženierija, kuras speciālisti nodarbojas ar dažādu biomasas kultūru audzēšanu.
Koksnes ķīmijas institūta darbības sfēra, pirmkārt, ir pētniecība, jaunu izejmateriālu iegūšanas un dažādu biomasas pārstrādes paņēmienu izstrāde, lai iegūtu vielas ar paaugstinātu pievienoto vērtību, ko pēcāk var izmantot ražošanā – ne tikai kā būvmateriālus vai kurināmo, bet arī kosmētikā, medicīnā u. c.
Institūta laboratorijas ir formētas saskaņā ar koksnes biomasas sastāvdaļām: koksnes aizsardzības laboratorijā norit darbs ar koksni kā materiālu, uzlabojot tās īpašības, lignīna un celulozes laboratorijās strādā ar attiecīgajām komponentēm, paaugstinātas vērtības produkti tiek iegūti polimēru laboratorijā, kur no biomasas iegūst dažādus polimērus, lai aizvietotu naftas izejvielas, bet bioinženierijas laboratorijā tiek pētītas biomasas, tostarp baktēriju, audzēšanas iespējas.
Savukārt zinātnieki Aigars Pāže un Jānis Rižikovs pārstāv biorafinēšanas laboratoriju, kuras uzmanības centrā ir secīga biomasas pārstrāde, proti, tāda, kur vienas ražošanas blakusprodukts ir nākamās ražošanas izejviela. Patlaban viņi ir pievērsušies bērza tāsij, kas ir finiera un saplākšņa ražošanas blakusprodukts, no kura iegūst dažādas vielas ar augstu pievienoto vērtību.
Koksnes ķīmijas institūta darbības sfēra, pirmkārt, ir pētniecība, jaunu izejmateriālu iegūšanas un dažādu biomasas pārstrādes paņēmienu izstrāde, lai iegūtu vielas ar paaugstinātu pievienoto vērtību, ko pēcāk var izmantot ražošanā – ne tikai kā būvmateriālus vai kurināmo, bet arī kosmētikā, medicīnā u. c.
Institūta laboratorijas ir formētas saskaņā ar koksnes biomasas sastāvdaļām: koksnes aizsardzības laboratorijā norit darbs ar koksni kā materiālu, uzlabojot tās īpašības, lignīna un celulozes laboratorijās strādā ar attiecīgajām komponentēm, paaugstinātas vērtības produkti tiek iegūti polimēru laboratorijā, kur no biomasas iegūst dažādus polimērus, lai aizvietotu naftas izejvielas, bet bioinženierijas laboratorijā tiek pētītas biomasas, tostarp baktēriju, audzēšanas iespējas.
Savukārt zinātnieki Aigars Pāže un Jānis Rižikovs pārstāv biorafinēšanas laboratoriju, kuras uzmanības centrā ir secīga biomasas pārstrāde, proti, tāda, kur vienas ražošanas blakusprodukts ir nākamās ražošanas izejviela. Patlaban viņi ir pievērsušies bērza tāsij, kas ir finiera un saplākšņa ražošanas blakusprodukts, no kura iegūst dažādas vielas ar augstu pievienoto vērtību.
Viena no tām – ekoloģiskā saistviela no bērza tāss suberīnskābēm, kuras iegūšanas tehnoloģijas licence šobrīd ir iegādājama. Radīta mājaslapa un zīmols ar nosaukumu "Suberbinder", un ir cerības, ka šis projekts būs viens no Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūta īstenoto komercializācijas projektu veiksmes stāstiem, kad laboratorijas kolbā dzimusi ideja tikusi līdz praktiskam pielietojumam "īstajā dzīvē".
"Institūtā notiek dažāda veida projekti. Fundamentālie projekti koncentrējas uz izpēti un ir balstīti dziļā zinātnē, kur tiek izzināti un izklāstīti jaunu procesu pamatprincipi, kā arī formulēta iespējamā tehnoloģijas koncepcija. Nākamais līmenis ir pētījumi par praktisko pielietojumu, kas no kolbas tiek pārnesti uz lielākām pilotmēroga laboratorijām, tādā veidā pārbaudot koncepciju eksperimentāli, validējot laboratorijas vidē. Savukārt komercializācijas projektos laboratorijas pilotmērogus mēs "nesam ārā" no laboratorijas, demonstrējot tehnoloģiju mākslīgi radītā vidē. Tieši pateicoties komercializācijas projektam, mēs varējām radīt "Suberbinder" zīmolu, izveidot mājaslapu un uzskates materiālus, braukāt pa izstādēm un pieteikt patentu – tās ir aktivitātes, ko parasti zinātnes projektos nefinansē. Komercializācijas projekti ir iespēja izlauzties no laboratorijas, novest savu ideju daudz tālāk un lielākā mērogā," atklāj Rižikovs.
Tiesa, lai varētu izlauzties no laboratorijas, ir nepieciešama attiecīga infrastruktūra. "Tādēļ mums ir tapis šis pilotangārs. Par labu starptautisko novērtējumu mēs ieguvām papildfinansējumu, kas mums ļāva pieteikt projektu, lai nosiltinātu institūtu un uzceltu angāru, kur katra laboratorija var īstenot savu sapni – tikt ārā no laboratorijas uz lielāku mērogu, kur var pārbaudīt savu tehnoloģiju tuvāk industrijai. Pirms tam bija ļoti grūti tikt ārā, nemaz nerunājot par licences pārdošanu, – ražotājam arī ir jābūt ieinteresētam inovatīvās tehnoloģijās. Šie komercializācijas projekti ir gājiens pretī komersantam ar cerību, ka arī viņš pēc tam panāks mums pretī. Redzot, ka mūsu aprīkojums ir nopietns, arī viņa attieksme ir nopietnāka," stāsta koksnes ķīmiķis.
"Institūtā notiek dažāda veida projekti. Fundamentālie projekti koncentrējas uz izpēti un ir balstīti dziļā zinātnē, kur tiek izzināti un izklāstīti jaunu procesu pamatprincipi, kā arī formulēta iespējamā tehnoloģijas koncepcija. Nākamais līmenis ir pētījumi par praktisko pielietojumu, kas no kolbas tiek pārnesti uz lielākām pilotmēroga laboratorijām, tādā veidā pārbaudot koncepciju eksperimentāli, validējot laboratorijas vidē. Savukārt komercializācijas projektos laboratorijas pilotmērogus mēs "nesam ārā" no laboratorijas, demonstrējot tehnoloģiju mākslīgi radītā vidē. Tieši pateicoties komercializācijas projektam, mēs varējām radīt "Suberbinder" zīmolu, izveidot mājaslapu un uzskates materiālus, braukāt pa izstādēm un pieteikt patentu – tās ir aktivitātes, ko parasti zinātnes projektos nefinansē. Komercializācijas projekti ir iespēja izlauzties no laboratorijas, novest savu ideju daudz tālāk un lielākā mērogā," atklāj Rižikovs.
Tiesa, lai varētu izlauzties no laboratorijas, ir nepieciešama attiecīga infrastruktūra. "Tādēļ mums ir tapis šis pilotangārs. Par labu starptautisko novērtējumu mēs ieguvām papildfinansējumu, kas mums ļāva pieteikt projektu, lai nosiltinātu institūtu un uzceltu angāru, kur katra laboratorija var īstenot savu sapni – tikt ārā no laboratorijas uz lielāku mērogu, kur var pārbaudīt savu tehnoloģiju tuvāk industrijai. Pirms tam bija ļoti grūti tikt ārā, nemaz nerunājot par licences pārdošanu, – ražotājam arī ir jābūt ieinteresētam inovatīvās tehnoloģijās. Šie komercializācijas projekti ir gājiens pretī komersantam ar cerību, ka arī viņš pēc tam panāks mums pretī. Redzot, ka mūsu aprīkojums ir nopietns, arī viņa attieksme ir nopietnāka," stāsta koksnes ķīmiķis.
Parasti komercializācijas projekti ir zinātnieku sapņi un idejas, ko viņi paši piedāvā ražotājiem. "Lielākoties viņi nav ieinteresēti un mums īsti netic, jo ideja vēl nav gatava pasniegšanai komersantiem. Taču brīdī, kad mums ir veikta tehnoloģiski ekonomiskā priekšizpēte un ir izstrādāta komercializācijas stratēģija, mūsos sāk ieklausīties. Ražotāju neinteresē, ko mēs tādu superīgu esam izpētījuši kolbu līmenī un sarakstījuši publikācijās. Viņu interesē, kur viņš to varēs pārdot un ko no tā iegūs. Taču sākumā ir jāpiesaista uzmanība un jābūt neatlaidīgam. Pats no sevis nenotiks pilnīgi nekas," pauž Rižikovs.
Latvija – betulīna lielvalsts
Pierādījums tam ir bērza tāss ekstraktviela betulīns, ko nu "Latvijas Finierī" iegūst no bērza tāss pārpalikumiem, kas radušies pēc finiera un saplākšņa ražošanas. Betulīna stāsts aizsākās pirms vairāk nekā 10 gadiem, kad bijušais Koksnes ķīmijas institūta biorafinēšanas laboratorijas vadītājs Jānis Zandersons uzticējis Aigaram Pāžem betulīna izpēti, kas līdz tam Latvijā bija teju neatklāta teritorija. Viņu šī pārsteidzoši vērtīgā viela ātri vien aizrāvusi, tāpēc brīdī, kad bija jāizvēlas doktora disertācijas tēma, nebija divu domu, ka tas būs betulīns.
Doktorantūras studiju laikā radās iespēja piedalīties Zaļo tehnoloģiju inkubatorā, ko organizēja Rīgas Tehniskā universitāte. Kopā ar Jāni un dažādiem mentoriem tika izstrādāts biznesa plāns, ko piedāvāja realizēt "Latvijas Finiera" pārstāvjiem, – neatlaidīgo zinātnieku sadarbība ar uzņēmumu nu ilgst sešus gadus, nonākot līdz betulīna ieguves pilotrūpnīcas būvniecībai, kas aktīvāku darbību uzsāks nākamgad.
Doktorantūras studiju laikā radās iespēja piedalīties Zaļo tehnoloģiju inkubatorā, ko organizēja Rīgas Tehniskā universitāte. Kopā ar Jāni un dažādiem mentoriem tika izstrādāts biznesa plāns, ko piedāvāja realizēt "Latvijas Finiera" pārstāvjiem, – neatlaidīgo zinātnieku sadarbība ar uzņēmumu nu ilgst sešus gadus, nonākot līdz betulīna ieguves pilotrūpnīcas būvniecībai, kas aktīvāku darbību uzsāks nākamgad.
"Strādājot pie promocijas darba, es nekādi nevarēju saprast, kāpēc neviens ražotājs par betulīnu iepriekš nebija interesējies, tāpēc tas man radīja iniciatīvu pašam iet un uzbāzties. Betulīnam piemīt ļoti interesantas bioloģiskās īpašības – gan pretvēža īpašības, gan antioksidanta īpašības. Tas gan uzlabo aknu darbību, gan dziedē ādas šūnas, kā arī bijuši precedenti, kad betulīnam radniecīgs sintētisks savienojums ir uzrādījis labus rezultātus zāļu izmēģinājumos pret HIV," atklāj Pāže. "Līdz šim to izmantoja vienkārši kā uztura bagātinātāju, taču nesen ir reģistrētas arī uz betulīnu balstītas zāles – ādas brūces dziedējošs preparāts "Episalvan", kurš ir izgājis Eiropas Zāļu aģentūras pārbaužu trešo, klīnisko, fāzi."
Kāpēc neviens cits betulīnam iepriekš nebija ķēries klāt?
"Betulīna trūkums – tas slikti šķīst ūdenī. Parasti tās ir daudzu dabas zāļvielu kandidātu galvassāpes. Ja potenciālās zāles ir hidrofobas, rodas izaicinājumi ar to biopieejamību, tāpēc no betulīna sintezē jaunas vielas, lai risinātu šīs problēmas. Šobrīd nesaistīti ar "Latvijas Finieri" tiek realizēts projekts, kuram es esmu vadītājs, par betulīna pielietojumu supramolekulārajos gelos. Tas ir perspektīvs virziens, jo – kā izrādās – ļoti smalkas betulīna daļiņas dažādās šķidrās vidēs spēj spontāni pašorganizēties trīsdimensiju tīklu struktūrās, veidojot noturīgus gelus. Tādā veidā pastāv iespēja nākotnē ar betulīnu aizvietot daudzas kaitīgas sintētiskās virsmaktīvās vielas, kuras tiek izmantotas kosmētikas produktu ražošanā," skaidro Pāže.
"Var teikt, ka mēs esam Latvijas pionieri bērza tāss kompleksajā pārstrādē. Tik nopietnā rūpnieciskā līmenī un tik padziļināti kā mēs neviens Latvijā to vēl nav darījis. Mēs esam izstrādājuši tehnoloģijas, kur 100% pārstrādā bērza tāsi un iegūst augstas pievienotās vērtības produktus. Pāri nepaliek teju nekas. Tā ir mūsu vērtība. Un mēs tikai priecāsimies, ja kāds Latvijā vai Eiropā vēl izdomās jaunus betulīna pielietojumus dažādos produktos, varēsim palīdzēt pielāgot, saražot un piegādāt izejvielas! Šobrīd bērza mizas apjoms, ko varētu uzkrāt "Latvijas Finierī", ir pietiekams, lai mēs varētu saražot vismaz 10 000 tonnu betulīna gadā. Ņemot vērā šī brīža pieprasījumu, mēs varētu ne tikai Eiropu apgādāt! Mūsu izaicinājums ir arī paralēli pašiem meklēt un skaidrot pielietojumus, jo šobrīd varam tirgot betulīnu vienīgi kā pulveri tiem, kuri zina, kā to lietot," atklāj Pāže.
Kāpēc neviens cits betulīnam iepriekš nebija ķēries klāt?
"Betulīna trūkums – tas slikti šķīst ūdenī. Parasti tās ir daudzu dabas zāļvielu kandidātu galvassāpes. Ja potenciālās zāles ir hidrofobas, rodas izaicinājumi ar to biopieejamību, tāpēc no betulīna sintezē jaunas vielas, lai risinātu šīs problēmas. Šobrīd nesaistīti ar "Latvijas Finieri" tiek realizēts projekts, kuram es esmu vadītājs, par betulīna pielietojumu supramolekulārajos gelos. Tas ir perspektīvs virziens, jo – kā izrādās – ļoti smalkas betulīna daļiņas dažādās šķidrās vidēs spēj spontāni pašorganizēties trīsdimensiju tīklu struktūrās, veidojot noturīgus gelus. Tādā veidā pastāv iespēja nākotnē ar betulīnu aizvietot daudzas kaitīgas sintētiskās virsmaktīvās vielas, kuras tiek izmantotas kosmētikas produktu ražošanā," skaidro Pāže.
"Var teikt, ka mēs esam Latvijas pionieri bērza tāss kompleksajā pārstrādē. Tik nopietnā rūpnieciskā līmenī un tik padziļināti kā mēs neviens Latvijā to vēl nav darījis. Mēs esam izstrādājuši tehnoloģijas, kur 100% pārstrādā bērza tāsi un iegūst augstas pievienotās vērtības produktus. Pāri nepaliek teju nekas. Tā ir mūsu vērtība. Un mēs tikai priecāsimies, ja kāds Latvijā vai Eiropā vēl izdomās jaunus betulīna pielietojumus dažādos produktos, varēsim palīdzēt pielāgot, saražot un piegādāt izejvielas! Šobrīd bērza mizas apjoms, ko varētu uzkrāt "Latvijas Finierī", ir pietiekams, lai mēs varētu saražot vismaz 10 000 tonnu betulīna gadā. Ņemot vērā šī brīža pieprasījumu, mēs varētu ne tikai Eiropu apgādāt! Mūsu izaicinājums ir arī paralēli pašiem meklēt un skaidrot pielietojumus, jo šobrīd varam tirgot betulīnu vienīgi kā pulveri tiem, kuri zina, kā to lietot," atklāj Pāže.
Kā neslēpj zinātnieki – Latvijā gan uzņēmēji, gan zinātnieki ir diezgan introverti. "Reti kurš ir tik uzbāzīgs un reizēm pat varbūt kaitinošs kā mēs, kas iet un mēģina savu taisnību pierādīt, taču cita ceļa vienkārši nav! Tā ir mūsu stratēģija, un daudziem zinātniekiem būtu jāmēģina tai sekot. Mēs tam esam veltījuši vairāk nekā 10 gadus, tāpēc gribam, lai tas nepaliek plauktā un nepārklājas putekļiem. Ir pieredzēts pietiekami daudz precedentu, kad tiešām ļoti labas idejas vienkārši stāv plauktā, jo pietrūkst entuziasma virzīt tās tālāk vai arī nav pienācis pareizais laiks. Galvenais, lai tevi izdzird pareizie cilvēki. Ja arī konkrētais uzrunātais uzņēmuma pārstāvis nepiekrīt sadarboties, tas nenozīmē, ka nav jēgas turpināt piedāvāt. Ja tu pietiekami ilgi par savu atklājumu stāstīsi, tad kaut kad tas aizies arī līdz pareizajiem cilvēkiem," iedrošina Pāže.
“
Mēs esam sasnieguši diezgan lielus panākumus, par ko vispār pirms tam pat sapņot nevarējām. Teiksim godīgi – daudzi mums sākumā neticēja un pat smējās. Un tieši tas mūsos radīja spītu pierādīt savu taisnību. Un nu ir aizvien mazāk argumentu nelabvēļiem un mēs varam būt iedvesma citiem. Tāpēc rūpīgi izvērtējiet kritiku, ticiet savai idejai, un tad viss agrāk vai vēlāk būs kārtībā!
