Tworzywa o wielu wcieleniach
Przez tysiące lat podstawę materialną rozwoju cywilizacji stanowiły surowce odnawialne oraz surowce nieorganiczne łatwe do ponownego przetworzenia. Osiągnięcia XX wieku oraz potrzeby szybko rosnącej liczby ludności sprawiły, iż rozwój naszej cywilizacji został oparty na materiałach syntetycznych, wytwarzanych z surowców kopalnych - ropy naftowej i gazu, bardzo szybko zużywanych zarazem na cele energetyczne. Ponadto syntetyczne polimery ulegają bardzo powolnej degradacji, a możliwości ich przetworzenia są ograniczone oraz kosztowne. Masowe zużycie wykonanych z nich produktów, takich jak opakowania i przedmioty codziennego użytku, prowadzi do postępującej dewastacji środowiska naturalnego i kumulacji uciążliwych odpadów.
Technologią przyszłości jest więc efektywna ekonomicznie produkcja biodegradowalnych materiałów polimerowych na bazie surowców odnawialnych. Opracowaniem odpowiednich technologii zajmuje się Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych Polskiej Akademii Nauk w Łodzi w ramach projektu BIOPOL - "Technologia otrzymywania biodegradowalnych poliestrów z wykorzystaniem surowców odnawialnych" POIG.01.01.02-10-025/09.
Ukierunkowane procesy fermentacji skrobi i prostych cukrów, zawartych chociażby w łatwo dostępnych odpadach rolniczych i przetwórczych, są źródłem kwasu mlekowego. Ten właśnie surowiec stanowi pierwotne źródło polimerów, na których naukowcy koncentrują swoją uwagę - są nimi polilaktydy (PLA) oraz poliestry alifatyczno-aromatyczne (IBPE). Ich atrakcyjność przemysłowa polega nie tylko na oparciu produkcji o surowce odnawialne, ale także na zdolności do biodegradacji, której tempo można dostosować do danego zastosowania - w zależności od nadanej budowy rozłożą się one w czasie od kilkunastu tygodni do kilku lat. Można także w dużym zakresie modyfikować właściwości mechaniczne tych polimerów, nadając im formy dopasowane do projektowanej funkcji.
Zakres zastosowań PLA oraz IBPE jest bardzo szeroki. Mogą one być tworzywem, takich produktów jak: opakowania, wyroby tekstylne, w tym techniczne tkaniny i włókniny stosowane w przemyśle (m.in. do produkcji filtrów) i w rolnictwie (biodegradowalne maty osłonowe), bielizna, odzież wierzchnia, tekstylia sanitarne i medyczne jednorazowego użytku, geotekstylia, sieci rybackie i liny, worki na zakupy i odpady kuchenne, laminaty z papierem, folie rolnicze, folie stosowane w przemyśle spożywczym. Polilaktyd o bardzo wysokim stopniu czystości znajdzie zastosowanie w medycynie jako materiał dla biodegradowalnych implantów czy nośnik leków.
Głównym problemem, na który odpowiada projekt, jest brak krajowych technologii wytwarzania PLA oraz IBPE.
- Najbliższe lata to czas formowania się międzynarodowego rynku producentów polilaktydu i innych biodegradowalnych poliestrów wytwarzanych z udziałem surowców odnawialnych. Jeżeli w tych latach polski przemysł nie wdroży odpowiednich technologii, zamiast producentem, stanie się importerem tych nowoczesnych materiałów lub licencjobiorcą technologii ich wytwarzania, co jest rozwiązaniem dużo kosztowniejszym - mówi prof. dr hab. Stanisław Słomkowski, dyrektor CBMiM PAN, kierownik projektu BIOPOL - Rezultatem projektu będą modelowe instalacje o skali technicznej, zawierające wszystkie elementy potrzebne do wdrożenia technologii na skalę produkcyjną. Zostaną one udostępnione w postaci bezpłatnych licencji - dodaje. Profesor Słomkowski podkreśla, że zainteresowanie współpracą i zastosowaniem polimerów w przemyśle wyraziło już kilka dużych firm.
Projekt BIOPOL współrealizują także Instytut Biopolimerów i Włókien Chemicznych w Łodzi oraz Wydział Chemiczny Politechniki Warszawskiej.
Andrzej Majewski
Materiał chroniony prawem autorskim - wszelkie prawa zastrzeżone.
Dalsze rozpowszechnianie artykułu za zgodą wydawcy INFOR PL S.A. Kup licencję.
Wpisz adres e-mail wybranej osoby, a my wyślemy jej bezpłatny dostęp do tego artykułu