Partner serwisu
13 maja 2022

Czy nauki chemiczne pomogą naprawić świat?

Kategoria: Ochrona środowiska

Śmieciowy problem narasta. Na wysypiskach lądują każdego dnia tony odpadów. Czy tak być musi? „Odpady są cennym źródłem surowca. Dzięki recyclingowi odpadom można dać drugie życie i ponownie włączyć je do obiegu” – przekonuje dr inż. Ewa Wierzbicka z Sieć Badawcza Łukasiewicz –Instytutu Chemii Przemysłowej, z którą rozmawiamy o zrównoważonym rozwoju, gospodarce cyrkularnej i tym, że nie wszystko stracone.  

Czy nauki chemiczne pomogą naprawić świat?

Joanna Grudowska, Łukasiewicz – Centrum Oceny Technologii: Na początku był wielki wybuch? 

Dr inż. Ewa Wierzbicka, Łukasiewicz – IChP: Nie przesadzałabym. To była typowa reakcja redoks przeprowadzona podczas doświadczenia na lekcji chemii w szkole podstawowej. Bardzo mi to zaimponowało. Jednocześnie byłam dociekliwym dzieckiem. Interesowało mnie wszystko, co można rozkręcić, wymieszać, połączyć. Potem były jeszcze: kółko chemiczne, olimpiada chemiczna, studia na kierunku chemicznym, doktorat.

Od pamiętnego doświadczenia z reakcją redoks zaczęłam myśleć, że chcę poświęcić się nauce. Z perspektywy czasu i własnych doświadczeń muszę jednak przyznać, że życie naukowca nie jest i nigdy nie było łatwe.

Z pewnością. Praca naukowca może być jednak fascynująca. Weźmy Pani doktorat. Dotyczył on sposobów otrzymywania kompatybilizatorów. Jak wytłumaczyć laikowi, czym jest kompatybilizator? 

Najprościej ujmując, kompatybilizator działa jak spinacz – łączy dwie niemieszające się ze sobą substancje. Kompatybilizatory stosuje się między innymi w recyklingu materiałowym, zazwyczaj w recyclingu poużytkowych odpadów opakowaniowych. Opakowania zazwyczaj są produkowane z polimerów wielkotonażowych, takich jak poliolefiny i polistyren. Tu zaczynają się schody. Żeby ponownie wykorzystać odpady opakowaniowe, należy je poddać recyclingowi. Ale recycling odpadów z tworzyw polimerowych jest trudny. Mieszaniny tworzyw polimerowych należy rozdzielić, co często jest wręcz niemożliwe.

W czasie, gdy pracowałam nad doktoratem, najprostszą metodą powtórnego wykorzystania tworzyw polimerowych było zmieszanie ich z odpowiednim dodatkiem – kompatybilizatorem.

Przez dziesięciolecia pokutowało przekonanie, że odpady to śmieci. Dziś mówi się o śmieciach jako cennym surowcu. Przeszliśmy ciekawą drogę.

Nie mamy wyjścia, jeśli chcemy żyć w takim świecie, jaki znamy. Jak wspomniałam, mamy problem z odpadami z tworzyw sztucznych. W wielu przypadkach metody rozdziału tworzyw sztucznych są ekonomicznie nieopłacalne.

Bardziej opłacałoby się je spalić, pozyskując przy tym energię, prawda? Ale spalanie to również emisje.

Tymczasem odpadom pokonsumpcyjnym, ale również poprodukcyjnym – zwłaszcza opakowaniowym – można dać drugie życie. To drugie życie sprowadza się do produkcji nowych ciekawych materiałów. Materiały te nie będą mieć takiej wytrzymałości jak pierwotne, ale można znaleźć dla nich różnorakie zastosowania: na przykład jako budulec pachołków wykorzystywanych w pracach drogowych, czy jako elementy dekoracyjne w ogródkach.

Na czym konkretnie polega nadawanie odpadom drugiego życia? 

W moim przypadku oznacza to opracowywanie dodatków modyfikujących do recyklingu, przede wszystkim do recyclingu tworzyw polimerowych. Te dodatki nadają specjalne właściwości, które uaktywniają się w określonych warunkach. Ogromnym plusem jest to, że nie trzeba ich spalać i poprzez to zmniejsza się emisyjność gospodarki.

W tych działaniach nasz instytut nie jest osamotniony. Na rynku nowych technologii od dłuższego czasu utrzymuje się trend, który polega na poszukiwaniu technologii otrzymywania dodatków modyfikujących o zróżnicowanej budowie chemicznej i morfologii, służących do przekształcania tworzyw o strategicznym znaczeniu.

Jestem też zwolenniczką ekoinnowacji. Podejmuję wszelkie działania naukowe – w tym projektowanie produktów czy technologii – mające na celu poprawę standardu życia. Na co dzień, projektując produkty i technologie, kieruję się zasadą podobną do hipokratejskiej, czyli moim priorytetem jest nie szkodzić. Nie szkodzić środowisku naturalnemu.

Śmieciowy problem dostrzega również Unia Europejska.

Nie da się już przymykać oczu na eksploatację zasobów naturalnych i nieustanny wzrost ilości odpadów. Unia Europejska, np. w Europejskim Zielonym Ładzie, nie tylko dostrzega te zagrożenia, ale też wytycza kierunki zmian. Coraz częściej mówi się o potrzebnie zmiany aktualnego modelu gospodarczego, w którym rabunkową eksploatację zasobów ma zastąpić zrównoważony rozwój. Gospodarka o obiegu zamkniętym oznacza w praktyce między innymi wyeliminowanie odpadów. Zamiast lądować na wysypisku, odpady stają się surowcami. Gospodarka o obiegu zamkniętym oznacza również szerszą, wręcz cywilizacyjną zmianę podejścia do konsumpcji.

To brzmi rewolucyjnie.  

Rewolucje warto zaczynać od siebie. Działać tu i teraz. Prywatnie staram się uczyć swoje dzieci szacunku do planety. Tłumaczę im, jak segregować odpady i dlaczego jest to ważne. Niestety, przykrym efektem naszego stylu życia jest masa odpadów, z którymi nie wiadomo, co zrobić.

Po prostu chciałabym żyć w lepszym świecie i nie martwić się o swoją przyszłość oraz przyszłość swoich dzieci i wnuków.

Optymiści twierdzą, że nie wszystko stracone.  

Spotkałyśmy się, żeby porozmawiać o zrównoważonym rozwoju. Ta idea nie tylko jest na ustach niemal wszystkich. Jest ona także realizowana w praktyce, co pozwala mieć nadzieję, że faktycznie, nie wszystko jeszcze stracone, wiele można uratować.

Rozwój społeczno-gospodarczy jest niezwykle ważny, ponieważ dzięki niemu można zaspokoić potrzeby społeczeństw, ale nie powinien zachodzić kosztem środowiska naturalnego. W zrównoważonym rozwoju ważne jest dążenie do harmonii w trzech wymiarach: ekologicznym, ekonomicznym i społecznym.

SDGs to siedemnaście korytarzy, które prowadzą nas ku lepszej przyszłości, ale pod warunkiem, że wszyscy zdecydujemy się iść w tym samym albo przynajmniej podobnym kierunku. To korytarze, poprzez które możemy optymalnie ukierunkować naszą ludzką energię.

Dla mnie zrównoważony rozwój oznacza budowanie zrównoważonej i konkurencyjnej gospodarki – bo w tym obszarze działam przede wszystkim – poprzez efektywne wykorzystanie zasobów, między innymi technologii przyjaznych środowisku.

Chodzi o ekoinnowacje?  

To gorący trend, czemu się nie dziwię. Ekoinnowacyjność to m.in. stosowanie materiałów mniej szkodliwych dla środowiska i powtórne wykorzystanie odpadów. Dzięki nim można obniżyć energochłonność procesów wytwórczych. Zmniejszyć poziom hałasu, ograniczać zanieczyszczenia gleby, powietrza i wody. Wydłużyć okres użytkowania produktów, podnosząc ich trwałość i wytrzymałość. Można powtórnie wykorzystywać odpady i wydłużać okres użytkowania produktów, które z nich powstały dzięki temu, że są bardziej trwałe i wytrzymałe.

Opracowane w Łukasiewicz – IChP aerożele krzemionkowe to również ekoinnowacja? 

Zacznijmy od problemu – strat ciepła w budownictwie. W Polsce ponad 44% energii końcowej jest związane z użytkowaniem budynków, a prawie 75% tej energii przypada na budynki mieszkalne.

Znaczną część strat ciepła powoduje przenikanie przez przegrody zewnętrzne, czyli przez ścianę i dach. Budowanie obiektów o lepszych parametrach izolacyjnych lub ich termomodernizacja mogą znacząco zredukować emisję dwutlenku węgla w tym sektorze. Zastosowanie materiałów aerożelowych umożliwia zmniejszenie poziomu energii niezbędnej do ogrzewania budynku nawet o 70%.

Aerożele są znane od lat. 

Problem w tym, że uzyskanie dobrej jakości aerożelu wymaga suszenia w warunkach nadkrytycznych. Pochłania to dużo energii, co finalnie przekłada się na cenę produktu. Nasze aerożele krzemionkowe są konkurencyjne rynkowo, ponieważ proces ich otrzymywania opracowaliśmy tak, by nie wymagał wymiany rozpuszczalników i suszenia w warunkach nadkrytycznych.

Aerożele wypełnione są w 98% powietrzem, co sprawia, że mają bardzo niską gęstość, ale przy tym bardzo pylą. Pyliste materiały mogą być szkodliwe dla człowieka, cierpią zwłaszcza płuca. Nam udało się ograniczyć pylistość produktu.

Aerożele krzemionkowe nazywam często „materiałem izolacyjnym przyszłości”. Nie jest to określenie na wyrost. Aerożele są wykorzystywane przede wszystkim w budownictwie modułowym, a ono – moim zdaniem – jest budownictwem przyszłości.

Jak tworzenie ekoinnowacji wygląda w praktyce? Przychodzi przedsiębiorca do Łukasiewicza… I co dalej? 

Załóżmy, że klient planuje wdrożyć innowację. Zazwyczaj chce on z odpadu albo mieszaniny odpadów uzyskać produkt, który będzie miał nowe, określone właściwości. Nie przerabiamy jednak odpadu na produkt o gorszych właściwościach. Do starego materiału dodajemy opracowane przez nas np. aktywne napełniacze lub modyfikatory, dzięki czemu uzyskujemy materiał o nowych, funkcjonalnych właściwościach, np. większej odporności na oddziaływanie UV czy większej stabilności termicznej.

Dążymy do tego, żeby materiały wnosiły nową wartość do gospodarki. Jednocześnie dbamy o środowisko naturalne, np. przez ponownie wykorzystanie odpadów i praktyczne tworzenie gospodarki obiegu zamkniętego.

Jakie podejście mają przedsiębiorcy: wolą rozwiązania tańsze i mniej ekologiczne czy jednak wybierają bardziej ekologiczne, ale droższe? 

Zawsze staramy się przedstawić wady i zalety danego rozwiązania. Przedsiębiorcy generalnie mają świadomość, jakie wymagania Unia Europejska stawia krajom członkowskim, w związku z czym wiedzą, że w dłuższej perspektywie produkt droższy, ale z nimi zgodny, jest opłacalny.

Kim są przedsiębiorcy, którzy zgłaszają się do Łukasiewicza? 

Duże firmy i koncerny mają zazwyczaj swoje zaplecza i centra badawcze, co czyni je w zasadzie samowystarczalnymi: wymyślają, robią, badają i wdrażają. Natomiast MŚP, z których przedstawicielami współpracuję najczęściej, mają bardzo ciekawe pomysły, ale brakuje im zaplecza badawczego. Po prostu nie stać ich na prowadzenie własnego centrum badawczo-rozwojowego. Często te firmy zgłaszają się do Łukasiewicza z prośbą o naukowe wsparcie przy tworzeniu innowacji.

To stwarza szanse, by propagować wśród MŚP zrównoważony rozwój. 

I to się dzieje. Firma oczekuje od nas rozwiązania technologicznego, np. zmian w liniach technologicznych. Możemy zaproponować takie zmiany, które udoskonalą produkcję, a w rezultacie będą mieć korzystny wpływ na środowisko. Jako naukowcy mamy w tej dziedzinie dużo do powiedzenia.

Łukasiewicz wspiera – moim zdaniem – zrównoważony rozwój między innymi poprzez usprawnienie kontaktu między przemysłem a nauką. Szczególnie dzięki Wyzwaniom Łukasiewicza: przedsiębiorca rzuca wyzwanie, które dociera do 4500 pracowników naukowo-badawczych.

Więc nie wszystko stracone?  

Zrównoważony rozwój nie jest tylko pięknie brzmiącym hasłem. Daje on realną szansę na zmianę: modelu gospodarczego, stylu konsumpcji, sposobów produkcji. Obyśmy nie zostali w przyszłości surowo ocenieni przez historyków jako to pokolenie, które swoją epokową szansę na poprawę jakości życia i ratowania planety po prostu zmarnowało. SDGs to jest idea, ale także konkretne zobowiązanie i każdy z nas może je realizować poprzez swoje indywidualne wybory i podejmowane działania.

 

Bohaterka wywiadu:

Autorka serii „SDGs w Łukasiewiczu:

 

źródło: materiał zewnętrzny
fot. 123rf.com/zdj. ilustracyjne
Nie ma jeszcze komentarzy...
CAPTCHA Image


Zaloguj się do profilu / utwórz profil
Strona używa plików cookies w celu realizacji usług i zgodnie z Polityką Plików Cookies. OK, AKCEPTUJĘ