Slovenska pamet za boljše okolje
Štirje raziskovalci Kemijskega inštituta so naredili pomemben korak naprej pri reciklaži plastike – Za njihovo rešitev se že zanimajo velika tuja podjetja
»Na 15. mednarodni konferenci o prenosu tehnologij so podelili nagrado za najboljšo inovacijo s tržnim potencialom. Strokovna komisija je kot najboljšo inovacijo iz javnih raziskovalnih organizacij prepoznala inovacijo Kemijskega inštituta z naslovom From polyurethane waste to high value added raw materials. Avtorji inovacije so člani raziskovalne skupine odseka za polimerno kemijo in tehnologijo Maja Grdadolnik, dr. Ema Žagar, dr. David Pahovnik in Blaž Zdovc. « Tako se je glasila znanstvena novica. Pritegnil pa nas je že naslov inovacije, ki, če poenostavimo, govori o tem, da iz nekega odpadka lahko dobimo surovino, ki je visokokakovostna in ponovno uporabna. Sliši se kot nekakšna sanjska reciklaža. Za nameček so pod takšne izsledke podpisani štirje slovenski raziskovalci. Povabili smo jih, da nam predstavijo ugotovitve, da bi tako iz prve roke izvedeli, ali je naše navdušenje nad njihovim dognanjem upravičeno.
Kot se je pokazalo, je. Osnovni namen njihovega raziskovalnega dela je namreč bil, da plastične odpadke, ki v naravi težko razpadejo in so zato posledično posebno problematični za okolje, predelajo in spremenijo tako, da so ponovno uporabni. Za nameček gre za visokokakovostne surovine, ki jih na tak način pridobijo in uporabijo za izdelavo novih visokokakovostnih produktov.
Povsod okoli nas
Sestali smo se v njihovih prostorih v novem delu Kemijskega inštituta, lepo urejenem, svetlem in sodobno opremljenem. Dr. Ema Žagar nam je takole razložila, s čim se ukvarjajo na tem odseku in kako je nastal projekt: »Ukvarjamo se z različnimi tematikami, predvsem takimi, ki se dotikajo perečih problemov družbe. In eno teh, ki je tudi vse pomembnejše, je onesnaževanje okolja s plastičnimi odpadki. Naše delo je umeščeno v širši evropski projekt, v okviru katerega je bila naša naloga razviti tehnologije za kemijsko reciklažo plastičnih oziroma polimernih odpadkov, ki jih težko mehansko recikliramo.«
Polimerni materiali. Sliši se razmeroma tuje, toda ti so vse okoli nas. Med umetne polimere sodijo različne plastične mase, proizvajajo jih v velikih količinah za uporabo na številnih področjih. Mednje sodijo tudi poliamidi in poliuretani. Prve uporabljajo v avtomobilski industriji, pri izdelavi gospodinjskih pripomočkov, pa tudi v tekstilni industriji, saj veljajo za zelo trpežne materiale z dobrimi mehanskimi lastnostmi. Poliuretani so pogosto uporabljeni v obliki pen za vzmetnice, oblazinjeno pohištvo pa tudi za toplotno izolacijo in še kje. »Nagrado smo prejeli za razvoj tehnologije za reciklažo poliuretanov, v okviru EU-projekta pa smo se ukvarjali tudi z reciklažo različnih vrst poliamidov, tudi v obliki kompozitnih materialov,« je še povedala Ema Žagar.
Pri tem gre za precej konkretne izsledke in tudi sodelovanje z industrijskimi partnerji, predvsem iz tujine. »Podjetja so vse bolj zainteresirana za reciklažo polimerov, saj je v prihodnosti pričakovati smernice, ki bodo strožje urejale ravnanje s plastičnimi odpadki, na kar se podjetja intenzivno pripravljajo,« je razložila.
»Zdaj smo se ukvarjali s poliamidi in poliuretani, lotili pa se bomo še drugih vrst plastičnih odpadkov, ki so primerni za kemijsko reciklažo, da bomo lahko reciklirali več in še bolje,« je pojasnila dr. Ema Žagar.
Jedro projekta
V jedru tega projekta je kemijska reciklaža različnih vrst polimerov. Kot nam je pojasnil dr. David Pahovnik, reciklažo na splošno delimo na dve vrsti: mehansko in kemijsko. »Pri mehanski reciklaži odpadno plastiko, ki jo lahko stalimo (termoplastični polimeri) pri visoki temperaturi, mehansko predelamo v nov produkt. Vendar je pri mehanski reciklaži težava v tem, da se z vsakim ciklom lastnosti materiala poslabšajo, zaradi česar material mehansko ne moremo reciklirati v nedogled, ampak prej ali slej postane odpadek. Pri kemijski reciklaži je princip drugačen: odpadek kemijsko razgradimo na osnovne komponente, pri čemer je končni cilj, da je kakovost tako pridobljenih recikliranih surovin primerljiva komercialno dostopnim surovinam,« je razložil.
Obstaja tudi več vrst kemijskih reciklaž, pri njihovem pristopu je ključno to, da jim je uspelo doseči popolno razgradnjo odpadnih materialov, s čimer so olajšali postopka izolacije in čiščenja tako pridobljenih osnovnih gradnikov, kar je pripeljalo do visokih izkoristkov in visoke kakovosti recikliranih surovin. To pomeni, da lahko potem takšne komponente znova uporabimo za izdelavo enakih ali novih izdelkov, pri čemer ti ne izgubijo kakovosti, čeprav so izdelani iz recikliranih surovin.
V tem smislu se je naše pričakovanje, da gre za okolju precej prijazno in pomembno rešitev, potrdilo. Toda kot so nam pojasnili sogovorniki, je tu kar nekaj dejavnikov, ki so prav tako pomembni. Recimo vprašanje praktične uporabe takšnega pristopa. Kemijsko reciklažo nekaterih odpadnih plastičnih materialov s konvencionalnim segrevanjem že izvajajo na industrijski ravni, kar pa ne velja za njihov postopek. Pri njihovih postopkih namreč uporabljajo mikrovalovno segrevanje reakcijskih zmesi namesto konvencionalnega. Postopki so zato bolj energetsko učinkoviti in varčni, saj trajajo nekaj minut – v nasprotju s konvencionalnimi, ki zahtevajo za enako učinkovitost razgradnje odpadnega materiala več ur. Pahovnik nam je še pojasnil, da takšne tehnologije vedno najprej razviješ na manjši skali, jih potrdiš, nato pa nadgradiš in uvedeš na večji. Ena od težav je, da mikrovalovni reaktorji, primerni za reciklažo plastičnih odpadkov na tonski skali, še niso razpoložljivi. Je pa, kot nam je pojasnil David Pahovnik, to spodbuda, da lahko razmišljajo v to smer, razvijajo in uporabljajo mikrovalovne reaktorje za reciklažo večjih količin takšnih odpadkov po njihovem vzorcu.
Industrija že dela v tej smeri. Pri tem projektu so sodelovala še druga tuja podjetja, ki so opravljala validacijo, in potrdila visoko kakovost recikliranih surovin, pridobljenih po njihovem postopku.
Pomembna nagrada
Znanstvena nagrada, ki so jo prejeli, ima določeno težo. Kot nam je povedala Maja Grdadolnik, je bila to zanjo osebno potrditev njenega raziskovalnega dela. »To je namreč del mojega doktorskega dela in veseli me, da smo dobili priložnost inovacijo predstaviti potencialnim investitorjem. Dobili smo potrditev, da imajo izsledki tržni potencial, hkrati pa smo na tak način dosežek predstavili širšemu krogu ljudi. Za zdaj so to majhni koraki. Veseli smo, da je področje reciklaže bolj prepoznano. Mi bi navsezadnje inovacijo radi razširili, da ne bi ostala zgolj v razvojni fazi. Radi bi videli, da se postopek nekoč tudi uporablja na industrijski ravni.« In se bo uporabljal. Imajo že nekaj pogodb s tujimi podjetji, ki se zanimajo za tovrstne tehnologije predelave plastičnih odpadkov.
Kako torej naprej? Je delo na tem področju zaključeno? Kje pa. Kot so še povedali, projekt trenutno zaključujejo, vendar bo tematika reciklaže aktualna tudi v prihodnje. »Zdaj smo se ukvarjali s poliamidi in poliuretani, lotili pa se bomo še drugih vrst plastičnih odpadkov, ki so primerni za kemijsko reciklažo, da bomo lahko reciklirali več in še bolje,« je pojasnila Ema Žagar. Vsekakor spodbudno, da se na tem področju dela velike korake in da je prihodnost, vsaj v tem pogledu, svetla. Pri čemer imajo, kot se je znova pokazalo, slovenski raziskovalci in znanstveniki kar pomembno vlogo.