Rozwiązywanie problemu odpadów z tworzyw sztucznych dzięki materiałom nowej generacji
Dzisiejszy świat jest zależny od tworzyw sztucznych, a rosnący nacisk na sortowanie i recykling w gospodarstwach domowych pokazuje, jak bardzo ważne jest poszukiwanie bardziej skutecznych metod ponownego przetwarzania i recyklingu tworzyw, które osiągnęły koniec cyklu życia, a także strategii uwzględniania recyklingu na jak najwcześniejszym etapie innowacji. Projekt SURPASS, prowadzony przez Francuską Komisję Energii Alternatywnych i Energii Atomowej (CEA) we współpracy z organizacjami badawczymi i technologicznymi oraz partnerami przemysłowymi, integruje bezpieczeństwo i zrównoważony rozwój z rozwojem materiałów od najwcześniejszych etapów. „Wiele tworzyw sztucznych dostępnych na rynku nie jest ani całkowicie bezpiecznych, ani zrównoważonych” — wyjaśnia koordynator projektu Simon Clavaguera, szef laboratorium w CEA w Grenoble. „Zostały zaprojektowane bez uwzględnienia pełnego cyklu życia, w tym wpływu na środowisko, możliwości recyklingu czy potencjalnych zagrożeń. Naszym celem jest zagwarantowanie, że w przypadku nowych materiałów aspekty te od samego początku będą traktowane priorytetowo”.
Eliminacja odpadowych tworzyw sztucznych
Odpady z tworzyw sztucznych cały czas są istotnym problemem środowiskowym, a znaczna ich część trafia na wysypiska śmieci. Aby temu zaradzić, projekt SURPASS koncentruje się na trzech sektorach przemysłu, które łącznie odpowiadają za 70% europejskiego zapotrzebowania na tworzywa sztuczne. W przypadku budownictwa SURPASS stworzył nadające się do recyklingu żywice poliuretanowe pochodzenia biologicznego do ram okiennych, które jednocześnie poprawiają charakterystykę energetyczną poprzez zmniejszenie przewodności cieplnej o 70% w porównaniu z PVC, obecnym standardem branżowym. Żywice te nie zawierają niebezpiecznych substancji i są zoptymalizowane pod kątem możliwości recyklingu przy minimalnych stratach materiałowych. Na potrzeby transportu zespół opracował ognioodporny, nadający się do recyklingu materiał kompozytowy, który może zastąpić metal w nadwoziach pociągów. Te lekkie materiały, spełniające surowe normy bezpieczeństwa pożarowego, zwiększają trwałość, zmniejszają masę pociągu i poprawiają efektywność energetyczną. W branży opakowań na żywność projekt osiągnął kluczowe cele dzięki wielowarstwowym foliom nadającym się do recyklingu, poprawiając właściwości w zakresie ponownego przetwarzania i bariery dla tlenu. Przeprowadzone próby dały obiecujące wyniki, choć wyzwaniem pozostaje osiągnięcie przejrzystości materiału. „Udało się stworzyć skuteczną barierę dla tlenu, co ma fundamentalne znaczenie dla konserwacji żywności” — zauważa Clavaguera. „Zespół zajmuje się teraz cechami wizualnymi materiału, jednocześnie oceniając akceptację konsumentów”.
Współpraca z przemysłem
Kluczowym celem było przejście od poziomu gotowości technologicznej TRL 3 do TRL 5 w ciągu 3,5 roku, aby uzyskać gotowość do zastosowania w świecie rzeczywistym. Kilku partnerów projektu opatentowało już kluczowe innowacje, a obecnie trwają rozmowy licencyjne, które mają ułatwić komercjalizację. Współpraca z partnerami przemysłowymi miała kluczowe znaczenie dla dotychczasowego sukcesu projektu. Indresmat, hiszpańskie MŚP, opracowuje innowacyjne preparaty, a WIPAK, firma zajmująca się opakowaniami elastycznymi, zapewnia, że materiały odpowiadają na potrzeby rynku. BASF wspiera konsorcjum w opracowaniu zrównoważonych innowacyjnych materiałów i ocenie bezpieczeństwa z perspektywy przemysłowej. W sektorze transportowym projekt współpracował z instytucjami badawczymi, takimi jak Fraunhofer ICT i Cidetec, działając jako platforma startowa dla podmiotów z tej branży, takich jak hiszpański producent pociągów Talgo.
Standaryzacja i narzędzia cyfrowe
Do końca projektu SURPASS pozostał jeszcze rok. Uwaga zespołu zwraca się ku infrastrukturze cyfrowej. „Pracujemy nad stroną internetową, na której zostaną zebrane nasze ustalenia, oraz nad narzędziami i metodami, które pomogą MŚP wykorzystać nasze wyniki i wziąć udział w opracowywaniu bezpiecznych i zrównoważonych tworzyw sztucznych, co wzmocni konkurencyjność Europy” — podsumowuje Clavaguera Kolejnym kluczowym elementem jest standaryzacja: zespół wprowadza zmiany do istniejących norm i publikuje nowe, zwłaszcza w zakresie dekontaminacji tworzyw sztucznych po użyciu. Takie dostosowanie przepisów ma zasadnicze znaczenie dla maksymalizacji wpływu projektu i jego praktycznego zastosowania. Projekt SURPASS zakończy się w listopadzie 2025 roku, przy czym może mieć ogromny wpływ na przemysł tworzyw sztucznych, dzięki ustanowieniu nowych precedensów w zakresie zrównoważonego rozwoju, bezpieczeństwa i możliwości recyklingu w wielu branżach.
Słowa kluczowe
SURPASS, bezpieczny, zrównoważony, nadający się do recyklingu, projektowanie, materiały nadające się do recyklingu, tworzywa sztuczne, materiały
