Integracja nanomateriałów z istniejącymi liniami produkcyjnymi
Projekt OptiNanoPro (Processing and control of novel nanomaterials in packaging, automotive and solar panel processing lines), koncentrujący się na sektorach opakowań, motoryzacyjnym i energii słonecznej, skupił wokół siebie 15 partnerów z całego łańcucha dostaw i łańcucha wartości. Zrzeszone wokół projektu podmioty skuteczne zademonstrowały integrację nanomateriałów z istniejącymi liniami produkcyjnymi przy uwzględnieniu poprawy wydajności, a także kwestii takich jak nanobezpieczeństwo, zrównoważony rozwój, produktywność oraz opłacalność. Naukowcy rozpoczęli badania od opracowania innowacyjnych formuł nanokompozytowych polimerów łączących w sobie odpowiednie rodzaje polimerów i nanocząsteczek oraz ich skład dostosowany do określonych zastosowań. W nanotechnologii nanokompozyty polimerowe definiuje się jako ciała stałe składające się z mieszaniny dwóch lub więcej materiałów rozdzielonych fazowo. Następnie naukowcy zajęli się kwestią dostosowania różnych procesów przetwarzania polimerów do masowych i/lub powierzchniowych zastosowań nanokompozytów w półprzemysłowych liniach produkcyjnych. Procesy te, zwykle stosowane w przemyśle opakowaniowym, motoryzacyjnym i produkcji organicznych ogniw fotowoltaicznych, obejmowały między innymi wysokoenergetyczne rozdrabnianie, składanie, formowanie wtryskowe, elektrorozpylanie, powlekanie oraz laminację. 25 procesów i produktów umożliwiających wykorzystanie nowej technologii Rezultatem przeprowadzonych prac było opracowanie listy 25 najważniejszych procesów i produktów umożliwiających wykorzystanie nowej technologii, w tym opakowaniach laminowanych z barierami oraz opakowaniach wtryskowych (tubkach, torebkach oraz słoikach). Opakowania te wykorzystują zarówno bio- jak i standardowe tworzywa sztuczne do zmniejszenia o połowę przenikania tlenu, zapewniając w ten sposób znacznie lepszą ochronę produktów spożywczych i kosmetyków. W wyniku projektu powstał też samoczyszczący się laminat przeznaczony do wykorzystania w organicznych ogniwach fotowoltaicznych, który może potencjalnie zwiększyć możliwości paneli słonecznych w zakresie produkcji energii elektrycznej. W przypadku branży motoryzacyjnej, badacze zrzeszeni w ramach projektu OptiNanoPro opracowali części, które ważą do 20 % mniej niż obecnie stosowane elementy, co pozwoli na znaczące zmniejszenie zużycia paliwa i emisji CO2. W ramach projektu przeprowadzono także ocenę cyklu życia w celu zmierzenia wpływu każdego produktu na środowisko, począwszy od wydobycia zasobów, poprzez produkcję, użytkowanie i wyłączenie z eksploatacji. „Projektowanie nowych produktów charakteryzujących się wszechstronnym i wartościowym cyklem życia sprawi, że nasze produkty nie będą trafiać na wysypiska śmieci ani zaśmiecać naszych oceanów”, wyjaśniła koordynatorka projektu OptiNanoPro Elodie Bugnicourt. „Opracowaliśmy również cały wachlarz łatwych do opróżniania tubek i torebek, które pozwalają na ograniczenie ilości produktu pozostającego w opakowaniu po zużyciu nawet o 50 %”. Kierunek – rynek Jak stwierdziła Elodie Bugnicourt, w przypadku najbardziej zaawansowanych prac w ramach projektu są dostępne plany wprowadzenia produktów na rynek oraz odpowiednie biznesplany. „Zamierzamy w dalszym ciągu badać te produkty, dążąc jednocześnie do wprowadzenia na rynek wybranych innowacji przy pomocy podgrupy partnerów współpracujących ze sobą dzięki łańcuchowi dostaw lub wartości, bądź też przez samych partnerów działających we własnym imieniu, wdrażających pojedyncze innowacje, wykorzystujących je w nowych zastosowaniach poza konsorcjum projektowym”, wyjaśniła. „Istnieje też duże prawdopodobieństwo, że wykorzystamy nowe pomysły na badania zbliżone do tych zapoczątkowanych w ramach projektu, na przykład polegające na przenoszeniu procesów i materiałów opracowanych w ramach badań do innych sektorów”.
Słowa kluczowe
OptiNanoPro, nanotechnologia, nanokompozyty, opakowania, motoryzacja, słoneczne, polimer