Pewnie, ekologicznie, tanio

  Tradycją Naszej Politechniki jest rozpoczynanie każdego numeru artykułem wstępnym, nawiązującym do aktualnych wydarzeń w środowisku akademickim. Jednakże na zakończenie roku Redakcja postanowiła przedstawić najbardziej spektakularne osiągnięcie naukowe Uczelni. Przy liczbie wybitnych uczonych, jakimi dysponuje Politechnika Krakowska, taki wybór nie jest sprawą oczywistą. Jednak najbardziej spektakularnym wydaje się dokonanie zespołu z Samodzielnej Katedry Chemii i Technologii Tworzyw Sztucznych Wydziału Inżynierii i Technologii Chemicznej, kierowanej przez prof. Jana Pielichowskiego. Z jednej strony chodzi bowiem o zagadnienie aplikacyjne, a więc ścisłe powiązanie myśli innowacyjnej z wdrożeniem, z drugiej - o szeroki zakres i aktualność tematyki. Wynalazek dotyczy wykorzystania odpadów, inaczej mówiąc zagospodarowania niektórych śmieci, obecnie nazywa się to recyklingiem. Mowa o odpadach z poli(tereftalanu etylenu), określanych nazwą PET, które mogą być przerabiane na budowlane materiały izolacyjne.

  Odpadów typu PET jest bardzo wiele. Są to tzw. plastykowe, jednorazowe opakowania na napoje bezalkoholowe. Poli(tereftalan etylenu) dzięki łatwości formowania, lekkości i odporności na stłuczenie, a zarazem stosunkowo niskim kosztom wytwarzania jest używany od lat 80. Lawinowo rośnie więc liczba odpadów: zużytych butelek, które można znaleźć wszędzie - na osiedlowych śmietnikach, campingach, plażach, w parkach i przy trasach komunikacyjnych. Odporność na działanie czynników naturalnych i biologicznych sprawia, że nie ulegają one autodestrukcji. Ekolodzy apelują wprawdzie o powrót do szklanych, zwrotnych opakowań albo tworzenie opakowań wielokrotnego użytku, ale ze względów zarówno ekonomicznych, jak i utylitarnych jest to ciągle "głos wołającego na puszczy".

  W Polsce udział tworzyw sztucznych w ogólnej masie odpadów obecnie szacuje się pod względem wagowym na 7 proc., ale pod względem objętości na 30 proc., ze stałą tendencją wzrostową. Odpady z PET stanowią blisko połowę tej wartości. Aktualnie nie więcej niż 15 proc. z nich jest poddawane recyklingowi. Wynika to z trudności organizacyjnych i małej opłacalności tego procesu. Tradycyjna metoda wymaga bowiem szeregu czynności: segregacji odpadów według kolorów, dokładnego oczyszczenia z etykiet, naklejek i klejów, usunięcia reszek napojów i usunięcia innych tworzyw i materiałów, głównie nakrętek, wykonywanych z polietylenu/polipropylenu. Dopiero tak posegregowane i oczyszczone odpady topi się, wytwarza granulat, a z niego nowe wyroby. Postępowanie to jest i kłopotliwe, i kosztowne. Część odpadów typu PET jest też usuwana, głównie na wsiach, przez spalanie w piecach opałowych. Jednakże takie zużywanie tereftalanu etylenu jest szkodliwe dla środowiska. Spalanie w zbyt niskiej temperaturze owocuje emisją do atmosfery szeregu szkodliwych substancji.

  Zespół w składzie: prof. Jan Pielichowski, dr Jerzy Polaczek, dr Jolanta Polaczek i mgr Piotr Przybek, opracował nową formę i technologię recyklingu odpadów typu PET. Polega ona na rozdrobnieniu butelek, tak by uzyskały formę płatków, zmieszaniu ze specjalistycznym lepiszczem i sprasowaniu. Płyty, które powstają w tym procesie, mogą mieć różną gęstość i kształt, w zależności od przeznaczenia. Dwa główne zastosowania to:

  • termoizolacja,
  • tworzenie tzw. zielonych miejsc postojowych dla samochodów i stabilizacja skarp ziemnych (wykorzystuje się przede wszystkim ażurowe płyty).

  Uzyskany z przetworzenia odpadów typu PET materiał izolacyjny pod względem własności jest porównywalny z ekspandowanym polistyrenem (styropianem). Płyty o gęstości 300 kg/m3 mają współczynnik przewodzenia ciepła 0,065 W/m*K, więc o połowę mniejszą izolacyjność niż styropian, ale za to są korzystnie paroprzesiąkliwe i w znacznie większym stopniu odporne na ściskanie. Ponieważ nie podciągają kapilarnie wody i pozwalają na "oddychanie" przegród budowlanych, nadają się znakomicie do ociepleń fundamentów i części podziemnych budynków, zapewniając zarazem stosowne odprowadzanie wody opadowej do systemu drenażowego.

  Płyty o gęstości 750-800 kg/m3 mają właściwości wytrzymałościowe betonu B-20. Kształtowane jako ażurowe są przeznaczone do stabilizacji gruntów na skarpach i podjazdach, a także do utwardzania stanowisk parkingowych. Dzięki swoim właściwościom są trwałe i przyjazne zielonemu środowisku.

  Technologia utylizacji i ponownego użycia odpadów typu PET została zgłoszona do Urzędu Patentowego. Dotąd złożono dwa wnioski, dwa kolejne są przygotowywane. Była prezentowana na wielu wystawach wynalazczości, gdzie spotykała się z zainteresowaniem inwestorów. Otrzymała szereg nagród i wyróżnień krajowych i zagranicznych:

  • tytuł Lider innowacji - Katowice 2002;
  • Złoty Medal 30. Międzynarodowego Salonu Wynalazków i Nowych Produktów - Genewa 2002;
  • Złoty Medal na 51. Międzynarodowej Wystawie Wynalazków Naukowych i Przemysłowych Innowacji - Bruksela 2002;
  • Srebrny Medal 3. Międzynarodowego Salonu Innowacji i Inwestycji - Moskwa 2003;
  • Dyplom Rosyjskiej Agencji ds. Patentów i Znaków Towarowych - Moskwa 2003;
  • Złoty Medal na 5. Międzynarodowej Wystawie Wynalazków INNOWACJE 2003 w Gdańsku;
  • Srebrny Medal na Międzynarodowej Wystawie IENA 2003 w Norymberdze.

  Była prezentowana przez Ministerstwo Nauki i Informatyzacji w katalogu podczas Dni Nauki Polskiej w Paryżu w br. W tym roku zespół wynalazców otrzymał także nagrodę zespołową 1. stopnia JM Rektora Politechniki Krakowskiej.

  Doświadczenia związane z powstaniem, ale i drogą wdrożenia technologii utylizacji opakowań typu PET skłaniają do refleksji. Otóż naukowcy zajmują się przeważnie wąskimi dyscyplinami naukowymi i są w nich specjalistami. Do tego przygotowują ich studia i uczelniana ścieżka kariery zawodowej. Są natomiast amatorami w zakresie wdrożeń swoich odkryć. Należy podkreślić, że w wysoko rozwiniętych krajach ta dziedzina jest rozbudowanym, specjalistycznym działem gospodarki rynkowej. Z dużym sukcesem działają firmy i agencje, wysoko i wąsko wyspecjalizowane, zajmujące się aspektami ekonomicznymi i prawnymi wdrożeń w konkretnych działach, w tym i negocjacjami kontraktów sprzedaży i kupna patentów. Jeśli Politechnika Krakowska ma rozwinąć swoją działalność, w tym i ekonomiczną, na wzór uczelni zachodnich, głównie anglosaskich, to powinna zdecydowanie i w miarę szybko uruchomić specjalistyczną jednostkę pomocniczą, zajmującą się wdrożeniami wynalazków jej uczonych. W tym względzie myśli biegną ku Sekcji Rozwoju Uczelni i Centrum Transferu Technologii, które wydają się być najbliższe takiej funkcji.

Anna Tomaszkiewicz-Potępa
Maciej Złowodzki