Nové plasty pre kvalitnejší život
14. 5. 2008 | videné 1986-krát
Podpísali dohodu o vzniku špičkového vedeckého "Centra biodegradovateľných plastov a kompozitných materiálov".
Výskum nových biodegratovaľných plastov a podobných polymérových materiálov je na Slovensku na pomerne vysokej úrovni. Na podporu tohto výskumu podpísali v pondelok 12. mája na Úrade Predsedníctva SAV v Bratislave dohodu medzi Fakultou chemickej a potravinárskej technológie STU a Ústavom polymérov SAV o vytvorení spoločného pracoviska na výskum "Centrum biodegradovateľných plastov a kompozitných materiálov". Dve pracoviská, ktoré sú účastníkmi dohody, predstavujú slovenskú špičku v tomto výskume a patria k významným a uznávaným pracoviskám i vo svetovom meradle.
Dohodu podpísali Ing. Jozef Rychlý, DrSc., riaditeľ Ústavu polymérov SAV a prof. Dušan Bakoš, dekan Fakulty chemickej a potravinárskej technológie STU Bratislava. Ako povedal podpredseda SAV Ivan Zahradník pri podpise dohody: "Som veľmi rád, že sa to deje v prítomnosti prof. Stanislava Miertuša z ICS UNIDO v Trieste v Taliansku, kde tejto problematike venujú mimoriadnu pozornosť, pretože problém likvidácie plastov nie je problém len slovenský, ale celosvetový a navyše, oveľa intenzívnejšie ho vnímajú v rozvojových krajinách. Tým, že na Slovensku máme odborníkov, umožňujeme a pomáhame v celosvetovom meradle tento problém riešiť."
Prof. Stanislav Miertuš je riaditeľom Sektoru čistej a aplikovanej chémie ICS UNIDO (International Centre for Science and High Technology) v Trieste, kde pôsobí od roku 1990. Je koordinátorom programov ICS UNIDO v oblasti Environmentálne degradovateľných plastov; Biopalivá, chemikálie a polyméry z obnoviteľných zdrojov (biomasy); Kombinatoriálna chémia: Nové technológie na sanáciu vôd a pôdy. Prof. Stanislavovi Miertušovi, DrSc. 13. maja 2008 udelili Čestný doktorát Slovenskej technickej univerzity - Doctor honoris causa.
Člen Predsedníctva SAV a vedúci Oddelenia kompozitných termoplastov v Ústave polymérov SAV prof. Ivan Chodák, ktorý sa na podpise dohody tiež zúčastnil, dlhé roky pracuje v oblasti výskumu biodegradovateľných plastov. Je odborníkom v tejto oblasti a pravidelným účastníkom "Expert Group Meetings ICS UNIDO" v oblasti environmentálne degradovateľných plastov, medzinárodne uznávaný odborník v oblasti výskumu viacfázových materiálov na báze plastov. Zdôraznil: "Máme záujem na novej generácii plastov. Treba však chápať aj to, že v súčasnosti nie je možné nahradiť všetky plasty biodegradovateľnými. Možnosti sú však v plastoch na jednorazové použitie. Práve tie tvoria najviac odpadu a používajú sa len krátky čas."
Problém, o ktorom by sa malo viac hovoriť
Nasledujúca tlačová konferencia bola príležitosťou, ako dostať do širokého povedomia ľudí problematiku správneho nakladania s plastmi. Podľa Ivana Zahradníka "Je to téma, o ktorej by sa malo vo verejnosti veľa hovoriť. Tento problém sa nás totiž týka v rôznych smeroch. Čierne skládky plné plastov predstavujú pre ľudí nebezpečenstvo. Plast nie je len problém občiansky; mali by sme navzájom informovať a vzdelávať, akým spôsobom by sme mali s plastmi zaobchádzať. Rozmer tohto problému je taký veľký, že je potrebné, aby ho riešila aj veda. Aby pripravila také plasty, ktorý by aj ekonomicky efektívne tieto problémy riešiť."
"Naše Medzinárodné centrum pre vedu a špičkové technológie je súčasťou nového programu UNIDO, zameraného na rozvoj nových technológií a na transfer technológií v prospech rozvojových krajín," povedal prof. Stanislav Miertuš. "V tomto programe máme vytvorenú celosvetovú sieť expertov. Slovensko v minulosti patrilo medzi krajiny, ktoré boli prijímateľom programu. Od roku 2004 sa stalo partnerom ICS UNIDO a participuje na viacerých programoch."
Úspech nového typu chémie na Slovensku
"Kombinátoriálna chémia je nový typ chémie, ktorá zužitkováva nové poznatky v počítačovej chémie, ale aj z automatizácie syntéz a snaží sa zrýchliť proces hľadania nových liečiv, nových chemikálií, nových polymérov, nových katalyzátorov," povedal na tlačovej besede prof. Stanislav Miertuš. "Náš program je zameraný technologicky. My sme špecialisti, snažíme sa robiť špecializované programy. Venujeme sa výchove mladých vedeckých pracovníkov, výchove technológov, príprave seminárov, štipendijným programom, hlavnou zložkou týchto programov sú spoločné výskumné projekty. Chcem zdôrazniť, že my ťažíme z veľmi dobrej úrovne slovenskej chémie v oblasti plastických látok, ktorú reprezentujú zástupcovia SAV a vysokých škôl," dodal prof. Stanislav Miertuš.
Keďže chémia v tejto oblasti na Slovensku má slušnú medzinárodnú úroveň a viacerí odborníci pôsobia v medzinárodných programoch ako prednášatelia. Medzinárodné projekty sú zamerané na rozvoj spolupráce, v ktorej sú aj krajiny tretieho sveta. Jeden projekt sa týka najbližších Olympijských hier v Pekingu. "Tam máme pilotný projekt, keď sa počas olympiády budú používať niektoré plastické látky novej generácie, napríklad poháre na jedno použitie," povedal prof. Stanislav Miertuš. Na tomto projekte spolupôsobia aj pracoviská SAV a STU.
Podľa Stanislava Miertuša, "spoločné pracovisko, ktorého som bol svedkom podpísania, ma teší, lebo si myslím, že je nevyhnutné hľadať nové formy, ako sa môžu vedecké poznatky zaviesť do praxe. To považujem za jednu z možností, ktorá môže slúžiť na zvýšenie efektivity. Na Slovensku vidím rozpor medzi tým, že do vedy a vzdelávania ide menej peňazí ako v ostatnej Európe. Financovanie vedy je podpriemerné napriek tomu, že rast HDP je na prvom mieste".
Biodegradovateľné materiály – progres vo svete
Vznik spoločného pracoviska medzi akadémiou vied, reprezentovaný Ústavom polymérov SAV a Fakultou chemickej a potravinárskej technológie STU - konkrétne Ústavu polymérnych materiálov ocenil aj prof. Dušan Bakoš. Povedal: "Vývoj spolupráce je dlhodobý a je množstvo projektov, na ktorých sme participovali, takže vlastne podpísaním tejto dohody je potvrdením našej úspešnej spolupráce. Obidve naše pracoviská sme profilovali hlavne do spracovania biodegratovaľných materiálov. Svet ide k obnoviteľným surovinám, preto si všímame biodegradovateľné plasty. Chceme, aby sa v prírode stratili, aby sme robili aj s materiálmi, ktoré nám ponúka príroda."
Dekan FCHPT STU prof. Dušan Bakoš zdôraznil: "Významná oblasť aplikácií do pôdohospodárstva a do obalovej techniky je biomateriálov. Na obidvoch pracoviskách vznikla veľmi progresívna skupina. Biomateriály sú materiály v ktorom využívame biodegradovateľný polymér na obaly. Musí byť však medicínsky prijateľný nie toxický. Musí byť kompatibilný s bunkami a tkanivom, lebo sa používa ako implantát. Napríklad slúži ako matrica pre kultiváciu buniek a z toho vlastne vzniká nové tkanivo. To je veľmi progresívna oblasť vo svete. Aj v tejto oblasti máme pripravené pop klinických testoch do komercionalizácie."
Čaká sa na masovú výrobu nových materiálov
Prof. Ivan Chodák povedal: "Biodegradovateľné materiály a výroba - je to otázka dôvery investorov, ponuky a dopytu. Málo aplikácií znamená malý dopyt. Zatiaľ je malá výroba. Keby sa vyrábal polyetylén na úrovni 5000 ton ročne, tiež by stál trikrát toľko, ako keď sa ho vyrába 150 miliónov ton ročne. Pre biodegratovaľné materiály je zatiaľ malý odbyt, čím sa neurýchľuje ani masová výroba."
Podľa prof. Ivana Chodáka, vstupy nie sú zatiaľ lacné, lebo baktérie na kvalitný polymér je potrebné kŕmiť ich glukózou a tá je veľmi drahá. "My sme pracovali na tom, aby sme ich kŕmili srvátkou a tým sa vstup sa zníži možno na desatinu. Tam je možnosť poklesu tejto ceny na polovicu. Keby sa urobila výroba aspoň 20 000 ton ročne, opäť cena klesne na polovicu a dostaneme sa na 1,5-násobok ceny polyetylénu. A s tým, že nemusíme platiť do recyklačného fondu, lebo ide o zneškodňovanie materiálu iným spôsobom nie recykláciou, máme jednoduchšiu manipuláciu a tak sa môže ten 1,5-násobok rátať približne za konkurencieschopný so súčasnými plastmi," zdôraznil prof. Ivan Chodák.
Napĺňanie 6. rámcového programu
V Ústave polymérov SAV prebieha výskum v oblasti biodegradovateľných plastov a plastov z obnoviteľných zdrojov zameraný predovšetkým na oblasť materiálového výskumu. Ide o prípravu rôznych receptúr pre materiály na báze plastov s vlastnosťami určenými pre konkrétne aplikácie. V tomto smere v ústave riešili problém nadmernej krehkosti polyesteru tvoreného baktériami, polyhydroxybutyrátu. Podstatná časť prác sa robila v rámci projektu 6. rámcového programu EU WHEYPOL, zameraného na prípravu PHB keď ako substrát pre baktérie slúžila srvátka ako odpad z výroby syrov. Samotnú prípravu riešili pracoviská v Taliansku a Rakúsku, v SAV sa vyrobený polymér ďalej modifikoval jednoduchými chemickými reakciami a miešaním s inými plastmi tak, aby sa získala škála materiálov s rozličnými vlastnosťami. Popri výraznom zlepšení húževnatosti a ohybnosti výsledných materiálov sme vyvinuli aj originálny spôsob pre elimináciu termickej degradácie materiálu počas spracovania. Tento postup bol patentovaný.
Na Fakulte chemickej a potravinárskej technológie STU prebieha výskum v tejto oblasti najmä na Ústave polymérnych materiálov. V súčasnosti sa výskum sústredil na zmesi biodegradovateľných plastov so snahou využiť technológie bežného termoplastického spracovania najmä na fólie s perspektívnou aplikáciou do obalovej techniky a poľnohospodárstva. V týchto súvislostiach sa hľadajú aj nové vlastnosti materiálov prostredníctvom inkorporácie celulózových nanovlákien a anorganických modifikovaných nanočastíc. Práce vychádzajú predovšetkým zo 6. rámcového programu EK SustainPack.
Foto: F. Tisovič (1.-2.)
V. Šmihula (3.-9.)
Výskum nových biodegratovaľných plastov a podobných polymérových materiálov je na Slovensku na pomerne vysokej úrovni. Na podporu tohto výskumu podpísali v pondelok 12. mája na Úrade Predsedníctva SAV v Bratislave dohodu medzi Fakultou chemickej a potravinárskej technológie STU a Ústavom polymérov SAV o vytvorení spoločného pracoviska na výskum "Centrum biodegradovateľných plastov a kompozitných materiálov". Dve pracoviská, ktoré sú účastníkmi dohody, predstavujú slovenskú špičku v tomto výskume a patria k významným a uznávaným pracoviskám i vo svetovom meradle.
Dohodu podpísali Ing. Jozef Rychlý, DrSc., riaditeľ Ústavu polymérov SAV a prof. Dušan Bakoš, dekan Fakulty chemickej a potravinárskej technológie STU Bratislava. Ako povedal podpredseda SAV Ivan Zahradník pri podpise dohody: "Som veľmi rád, že sa to deje v prítomnosti prof. Stanislava Miertuša z ICS UNIDO v Trieste v Taliansku, kde tejto problematike venujú mimoriadnu pozornosť, pretože problém likvidácie plastov nie je problém len slovenský, ale celosvetový a navyše, oveľa intenzívnejšie ho vnímajú v rozvojových krajinách. Tým, že na Slovensku máme odborníkov, umožňujeme a pomáhame v celosvetovom meradle tento problém riešiť."
Prof. Stanislav Miertuš je riaditeľom Sektoru čistej a aplikovanej chémie ICS UNIDO (International Centre for Science and High Technology) v Trieste, kde pôsobí od roku 1990. Je koordinátorom programov ICS UNIDO v oblasti Environmentálne degradovateľných plastov; Biopalivá, chemikálie a polyméry z obnoviteľných zdrojov (biomasy); Kombinatoriálna chémia: Nové technológie na sanáciu vôd a pôdy. Prof. Stanislavovi Miertušovi, DrSc. 13. maja 2008 udelili Čestný doktorát Slovenskej technickej univerzity - Doctor honoris causa.
Člen Predsedníctva SAV a vedúci Oddelenia kompozitných termoplastov v Ústave polymérov SAV prof. Ivan Chodák, ktorý sa na podpise dohody tiež zúčastnil, dlhé roky pracuje v oblasti výskumu biodegradovateľných plastov. Je odborníkom v tejto oblasti a pravidelným účastníkom "Expert Group Meetings ICS UNIDO" v oblasti environmentálne degradovateľných plastov, medzinárodne uznávaný odborník v oblasti výskumu viacfázových materiálov na báze plastov. Zdôraznil: "Máme záujem na novej generácii plastov. Treba však chápať aj to, že v súčasnosti nie je možné nahradiť všetky plasty biodegradovateľnými. Možnosti sú však v plastoch na jednorazové použitie. Práve tie tvoria najviac odpadu a používajú sa len krátky čas."
Problém, o ktorom by sa malo viac hovoriť
Nasledujúca tlačová konferencia bola príležitosťou, ako dostať do širokého povedomia ľudí problematiku správneho nakladania s plastmi. Podľa Ivana Zahradníka "Je to téma, o ktorej by sa malo vo verejnosti veľa hovoriť. Tento problém sa nás totiž týka v rôznych smeroch. Čierne skládky plné plastov predstavujú pre ľudí nebezpečenstvo. Plast nie je len problém občiansky; mali by sme navzájom informovať a vzdelávať, akým spôsobom by sme mali s plastmi zaobchádzať. Rozmer tohto problému je taký veľký, že je potrebné, aby ho riešila aj veda. Aby pripravila také plasty, ktorý by aj ekonomicky efektívne tieto problémy riešiť."
"Naše Medzinárodné centrum pre vedu a špičkové technológie je súčasťou nového programu UNIDO, zameraného na rozvoj nových technológií a na transfer technológií v prospech rozvojových krajín," povedal prof. Stanislav Miertuš. "V tomto programe máme vytvorenú celosvetovú sieť expertov. Slovensko v minulosti patrilo medzi krajiny, ktoré boli prijímateľom programu. Od roku 2004 sa stalo partnerom ICS UNIDO a participuje na viacerých programoch."
Úspech nového typu chémie na Slovensku
"Kombinátoriálna chémia je nový typ chémie, ktorá zužitkováva nové poznatky v počítačovej chémie, ale aj z automatizácie syntéz a snaží sa zrýchliť proces hľadania nových liečiv, nových chemikálií, nových polymérov, nových katalyzátorov," povedal na tlačovej besede prof. Stanislav Miertuš. "Náš program je zameraný technologicky. My sme špecialisti, snažíme sa robiť špecializované programy. Venujeme sa výchove mladých vedeckých pracovníkov, výchove technológov, príprave seminárov, štipendijným programom, hlavnou zložkou týchto programov sú spoločné výskumné projekty. Chcem zdôrazniť, že my ťažíme z veľmi dobrej úrovne slovenskej chémie v oblasti plastických látok, ktorú reprezentujú zástupcovia SAV a vysokých škôl," dodal prof. Stanislav Miertuš.
Keďže chémia v tejto oblasti na Slovensku má slušnú medzinárodnú úroveň a viacerí odborníci pôsobia v medzinárodných programoch ako prednášatelia. Medzinárodné projekty sú zamerané na rozvoj spolupráce, v ktorej sú aj krajiny tretieho sveta. Jeden projekt sa týka najbližších Olympijských hier v Pekingu. "Tam máme pilotný projekt, keď sa počas olympiády budú používať niektoré plastické látky novej generácie, napríklad poháre na jedno použitie," povedal prof. Stanislav Miertuš. Na tomto projekte spolupôsobia aj pracoviská SAV a STU.
Podľa Stanislava Miertuša, "spoločné pracovisko, ktorého som bol svedkom podpísania, ma teší, lebo si myslím, že je nevyhnutné hľadať nové formy, ako sa môžu vedecké poznatky zaviesť do praxe. To považujem za jednu z možností, ktorá môže slúžiť na zvýšenie efektivity. Na Slovensku vidím rozpor medzi tým, že do vedy a vzdelávania ide menej peňazí ako v ostatnej Európe. Financovanie vedy je podpriemerné napriek tomu, že rast HDP je na prvom mieste".
Biodegradovateľné materiály – progres vo svete
Vznik spoločného pracoviska medzi akadémiou vied, reprezentovaný Ústavom polymérov SAV a Fakultou chemickej a potravinárskej technológie STU - konkrétne Ústavu polymérnych materiálov ocenil aj prof. Dušan Bakoš. Povedal: "Vývoj spolupráce je dlhodobý a je množstvo projektov, na ktorých sme participovali, takže vlastne podpísaním tejto dohody je potvrdením našej úspešnej spolupráce. Obidve naše pracoviská sme profilovali hlavne do spracovania biodegratovaľných materiálov. Svet ide k obnoviteľným surovinám, preto si všímame biodegradovateľné plasty. Chceme, aby sa v prírode stratili, aby sme robili aj s materiálmi, ktoré nám ponúka príroda."
Dekan FCHPT STU prof. Dušan Bakoš zdôraznil: "Významná oblasť aplikácií do pôdohospodárstva a do obalovej techniky je biomateriálov. Na obidvoch pracoviskách vznikla veľmi progresívna skupina. Biomateriály sú materiály v ktorom využívame biodegradovateľný polymér na obaly. Musí byť však medicínsky prijateľný nie toxický. Musí byť kompatibilný s bunkami a tkanivom, lebo sa používa ako implantát. Napríklad slúži ako matrica pre kultiváciu buniek a z toho vlastne vzniká nové tkanivo. To je veľmi progresívna oblasť vo svete. Aj v tejto oblasti máme pripravené pop klinických testoch do komercionalizácie."
Čaká sa na masovú výrobu nových materiálov
Prof. Ivan Chodák povedal: "Biodegradovateľné materiály a výroba - je to otázka dôvery investorov, ponuky a dopytu. Málo aplikácií znamená malý dopyt. Zatiaľ je malá výroba. Keby sa vyrábal polyetylén na úrovni 5000 ton ročne, tiež by stál trikrát toľko, ako keď sa ho vyrába 150 miliónov ton ročne. Pre biodegratovaľné materiály je zatiaľ malý odbyt, čím sa neurýchľuje ani masová výroba."
Podľa prof. Ivana Chodáka, vstupy nie sú zatiaľ lacné, lebo baktérie na kvalitný polymér je potrebné kŕmiť ich glukózou a tá je veľmi drahá. "My sme pracovali na tom, aby sme ich kŕmili srvátkou a tým sa vstup sa zníži možno na desatinu. Tam je možnosť poklesu tejto ceny na polovicu. Keby sa urobila výroba aspoň 20 000 ton ročne, opäť cena klesne na polovicu a dostaneme sa na 1,5-násobok ceny polyetylénu. A s tým, že nemusíme platiť do recyklačného fondu, lebo ide o zneškodňovanie materiálu iným spôsobom nie recykláciou, máme jednoduchšiu manipuláciu a tak sa môže ten 1,5-násobok rátať približne za konkurencieschopný so súčasnými plastmi," zdôraznil prof. Ivan Chodák.
Napĺňanie 6. rámcového programu
V Ústave polymérov SAV prebieha výskum v oblasti biodegradovateľných plastov a plastov z obnoviteľných zdrojov zameraný predovšetkým na oblasť materiálového výskumu. Ide o prípravu rôznych receptúr pre materiály na báze plastov s vlastnosťami určenými pre konkrétne aplikácie. V tomto smere v ústave riešili problém nadmernej krehkosti polyesteru tvoreného baktériami, polyhydroxybutyrátu. Podstatná časť prác sa robila v rámci projektu 6. rámcového programu EU WHEYPOL, zameraného na prípravu PHB keď ako substrát pre baktérie slúžila srvátka ako odpad z výroby syrov. Samotnú prípravu riešili pracoviská v Taliansku a Rakúsku, v SAV sa vyrobený polymér ďalej modifikoval jednoduchými chemickými reakciami a miešaním s inými plastmi tak, aby sa získala škála materiálov s rozličnými vlastnosťami. Popri výraznom zlepšení húževnatosti a ohybnosti výsledných materiálov sme vyvinuli aj originálny spôsob pre elimináciu termickej degradácie materiálu počas spracovania. Tento postup bol patentovaný.
Na Fakulte chemickej a potravinárskej technológie STU prebieha výskum v tejto oblasti najmä na Ústave polymérnych materiálov. V súčasnosti sa výskum sústredil na zmesi biodegradovateľných plastov so snahou využiť technológie bežného termoplastického spracovania najmä na fólie s perspektívnou aplikáciou do obalovej techniky a poľnohospodárstva. V týchto súvislostiach sa hľadajú aj nové vlastnosti materiálov prostredníctvom inkorporácie celulózových nanovlákien a anorganických modifikovaných nanočastíc. Práce vychádzajú predovšetkým zo 6. rámcového programu EK SustainPack.
Foto: F. Tisovič (1.-2.)
V. Šmihula (3.-9.)