Ekologiczne powłoki i środki konsolidujące ułatwiają renowację obiektów historycznych
HEROMAT (Protection of Cultural Heritage Objects with Multifunctional Advanced Materials) to projekt multidyscyplinarnej współpracy badawczej, którego celem było opracowanie innowacyjnych i ekologicznych materiałów na potrzeby renowacji budynków i budowli stanowiących dziedzictwo kulturowe kontynentalnej Europy. Po czterech latach intensywnych badań i testów w dwóch lokalizacjach, w Serbii i Słowenii, konsorcjum wybrało trzy najbardziej obiecujące materiały: dwa środki konsolidujące – do podłoży węglanowych i krzemianowych – oraz materiał fotokatalityczny do podłoży porowatych. Te nowe materiały można stosować do zabezpieczania różnych podłoży z nieorganicznych minerałów, a ponadto zapewniają one wartość dodaną w postaci konsolidacji, samooczyszczania, działania antybakteryjnego i zrównoważenia. Prof. dr Jonjaua Ranogajec, koordynatorka projektu z Wydziału Technologii Uniwersytetu w Nowym Sadzie, omawia osiągnięcia oraz ich potencjał rynkowy nie tylko pod względem zastosowania w różnych obiektach historycznych w całej Europie, ale także w nowoczesnej inżynierii budowlanej. Czy różnią się rozwiązania oferowane przez projekt HEROMAT w porównaniu z tym co już jest na rynku? Na czym polega ich wartość dodana? W ramach projektu HEROMAT wypracowano ostatecznie trzy rozwiązania: jedną powłokę fotokatalityczną oraz dwa środki konsolidujące, jeden do podłoży węglanowych a drugi do krzemianowych. W porównaniu z produktami dostępnymi na rynku środki konsolidujące HEROMAT różnią się już od samego początku planowania badań. Oba środki przygotowywano z myślą o historycznych budynkach i budowlach położonych w klimacie kontynentalnym. Dlatego też nie wywołują one żadnych długofalowych skutków negatywnych. Z kolei powłoka fotokatalityczna jest czymś zupełnie nowym, czego jeszcze na rynku nie ma. Jest kompatybilna z tworzywami historycznymi, a do tego posiada dodatkową zaletę jako samooczyszczająca się warstwa na bazie glin anionowych. Summa summarum zastosowanie naszych nowo opracowanych materiałów wydłuża okres pomiędzy dwiema procedurami renowacyjnymi, żywotność historycznych budowli (i innych budynków), co przekłada się na obniżenie kosztów czyszczenia i ochrony tych obiektów. Prace projektowe poświęcone były dwóm konkretnym obiektom. Jakimi kryteriami kierowaliście się przy ich wyborze? Obydwa zostały wybrane już na etapie planowania projektu, tak aby służyć za studia przypadku dwóch rodzajów obiektów historycznych. Jednym jest twierdza Bač w Serbii. Położona w środowisku miejskim, powstała w XIV wieku i zbudowana głównie z cegły, zaprawy murarskiej i tynku. Drugim obiektem jest barokowy pałac w Dornavie, Słowenia. Są tam wyeksponowane elementy z rzeźbionego kamienia oraz betonu, umieszczone pod gołym niebem w ogrodach pałacowych. Te historyczne tworzywa wykorzystane zostały do scharakteryzowania, opracowania i przetestowania nowych materiałów. Obydwa obiekty znajdują się w kontynentalnym klimacie Europy Środkowej. Niektóre testy produktów HEROMAT przeprowadzone zostały także na wybrzeżu adriatyckim i w północnej Rosji. Czy jesteście zadowoleni z wyników pracy wykonanej na tych artefaktach? Projekt HEROMAT przyczynia się do skutecznej, długotrwałej ochrony dziedzictwa kulturowego przed niszczeniem, zachowując jednocześnie jego autentyczność, funkcjonalność i estetyczny wygląd, co generuje także korzyści o charakterze społeczno-gospodarczym. Opracowaliśmy środki konsolidujące do podłoży węglanowych i krzemianowych, zawiesinę fotokatalityczną do tworzyw historycznych (cegła, zaprawa, tynk i kamień), metodologię analizy właściwości adhezyjnych i grzybobójczych zawiesiny fotokatalitycznej na podłożach z porowatych minerałów. Oprócz tego przygotowaliśmy sprawozdania, publikacje w czasopismach naukowych oraz witrynę internetową projektu. Jesteśmy z tych osiągnięć bardzo zadowoleni. Nasze nowe produkty są przyjazne dla środowiska i charakteryzują się wysoką zgodnością z tworzywami historycznymi, dając nadzieję na obniżenie kosztów utrzymania i konserwacji nieruchomości dziedzictwa kulturowego. Monitorowanie naszych studiów przypadku przebiegło dwuetapowo: bezpośrednio po zastosowaniu i po upływie 12 miesięcy – ich wyniki zachęcają do wprowadzenia w przyszłości produktów na rynek. Jakiego rodzaju materiały ostatecznie wybraliście i dlaczego właśnie te? Materiały stworzone w ramach projektu HEROMAT są naturalne i spełniają wysokie wymagania stawiane przez tworzywa historyczne, stanowiące trzon badanych przez nas obiektów – cegła, glina, zaprawa murarska, tynk, kamień, beton. Od początku przewidywaliśmy dwa rodzaje materiałów: środki konsolidujące i powłokę fotokatalityczną. Prace nad nimi, projektowanie i produkcja, realizowane były krok po kroku, po czym nastąpiło kilka etapów testowania i analizowania zgodności. Bazą wszystkich trzech środków jest woda, a więc są nieszkodliwe dla środowiska. Jak oceniliście oddziaływanie na środowisko? Na różnych etapach projektu przeprowadzane były szczegółowe analizy. Jeden z pakietów roboczych poświęcony był zbadaniu śladu środowiskowego nowo opracowanych materiałów zabezpieczających oraz ocenie ich przyjazności dla środowiska. Badanie oparte było na technice LCA (ocena cyklu życia). Zidentyfikowano modele LCA dla materiałów zabezpieczających, dla każdego preparatu przygotowano modele „od wydobycia surowców po wyjście z organizacji” i na koniec opracowano wielodecyzyjne narzędzie do doboru najlepszego materiału zabezpieczającego. Ślad środowiskowy węglowego środka konsolidującego i zawiesiny fotokatalitycznej określono jako relatywnie niewielki, zatem obydwa produktu można uznać za przyjazne dla środowiska, jeżeli chodzi o zużycie energii oraz emisje gazów cieplarnianych. Jakie były pozostałe kryteria wyboru najlepszych materiałów? Na podstawie porównania charakterystyki działania z danymi nt. zdrowia i bezpieczeństwa – które stanowią, wedle naszego sondażu, dwa najważniejsze kryteria dla konserwatorów i innych interesariuszy – można było podjąć decyzję, które z dostępnych materiałów najlepiej nadają się do stosowania w danym obiekcie dziedzictwa kulturowego. Cechy takie jak odwracalność, minimalna interwencja i możliwość ponownego stosowania również zostały podane, gdyż mają istotne znaczenie, podobnie jak inne dodatkowe informacje na temat odpowiedniości materiałów. Narzędzie do wspomagania decyzji obejmuje również zalecenia innych specjalistów, techniki nakładania, cenę i dostępność, co może pomóc konserwatorom i interesariuszom w podjęciu ostatecznej decyzji. Na ich podstawie decydenci mogą z łatwością porównywać różne materiały i w oparciu o dane pokazane w tabelach, wybrać materiał, który najbardziej nadaje się do zastosowania w konkretnym obiekcie dziedzictwa kulturowego. No właśnie, jakiego rodzaju obiekty można restaurować wykorzystując tę technologię? Oprócz dwóch wspomnianych studiów przypadku położonych w środowisku miejskim i wiejskim w klimacie kontynentalnym, nasze produkty zastosowano w naddunajskiej Twierdzy Petrovaradin w Nowym Sadzie, Serbia, i przy konsolidacji fresków w kościele pw. św. Wincentego w Istrii, Chorwacja. Produkty końcowe projektu HEROMAT można stosować w renowacji i zabezpieczaniu przeróżnych nieruchomych obiektów dziedzictwa kulturowego w Europie, ale także w nowoczesnym budownictwie, gdzie powłoka fotokatalityczna może znacznie przedłużyć żywotność i estetyczny wygląd kolorowych warstw na nowoczesnych budynkach – zwłaszcza w silnie zanieczyszczonych środowiskach, jak miasta z dużym natężeniem ruchu kołowego. Jakie są plany związane z komercjalizacją tych materiałów, jeżeli w ogóle jakieś są? Następny krok polegać będzie na przygotowaniu wprowadzenia trzech finalnych produktów HEROMAT na rynki regionalne i europejskie, szczególnie we Włoszech, Niemczech i innych krajach, które pilnie potrzebują zaawansowanych rozwiązań. Poza tym nasze produkty mają pojawić się na rynku rosyjskim (jednym z partnerów projektu HEROMAT jest uniwersytet NArFU w Archangielsku, Federacja Rosyjska). Będą oferowane naszej sieci konserwatorów. Szczególny nacisk zostanie też położony na wprowadzenie powłoki fotokatalitycznej do nowoczesnego budownictwa. HEROMAT Dofinansowanie z programu NMP 7PR Strona projektu w serwisie CORDIS Witryna projektu
Kraje
Serbia