Nápady a objevy

27. dubna 2015

Zkapalnit a pak znovu využít při výrobě. Vědci z Fakulty chemické přihlásili další patent

Vzorky zkapalněné polyisokyanurátové pěny | Autor: Archiv VUT

Jejich úkolem bylo vydržet co nejdéle, takže na případnou likvidaci a recyklaci vlastně nikdo příliš nemyslel. V současnosti však první stavby, při nichž byly použity k termoizolaci polymerní pěnové izolační materiály, dosluhují a nerudovská otázka kam s nimi se ozývá dost neodbytně. Se stejnou prosbou o návrh možného řešení recyklace se na Fakultu chemickou VUT proto už před časem obrátil jeden z předních světových výrobců těchto stavebních materiálů. A po tříleté práci nabízejí brněnští vědci řešení.  Svoji recyklační metodu zkapalňování polyisokyanurátových pěn, přičemž lze vznikající kapalné produkty využít opětovně při výrobě těchto pěn, si již nechali patentovat.

Současný trend snižování energetické náročnosti budov i vývoj nových stavebních systémů zapříčinil velký boom v oblasti termoizolačních materiálů. „Jedním z hojně používaných materiálů jsou tzv. polyisokyanurátové pěny, které z hlediska tepelněizolačních vlastností takřka dvojnásobně předčí běžný pěnový polystyrén. Mechanické vlastnosti tento materiál pak předurčují k výrobě sendvičových panelů, tedy takových, kde je termoizolační pěna z obou stran laminována jiným materiálem, nejčastěji ocelový plechem,“ vysvětluje Silvestr Figalla, doktorand pracující na výzkumu.  V této podobě se pěnové izolace stávaly a stále stávají hlavním materiálem využívaným k opláštění nekonečných ploch skladových hal, logistických center a supermarketů. Mimochodem, Česká republika je dokonce na prvním místě v Evropě v ploše takovýchto staveb vztažených na občana. I přes nesporný pozitivní vliv, které má použití těchto materiálů na životní prostředí díky velkému kvantu tepla ušetřeném během užívání budov, se ukazovalo jako stále nutnější také vyřešit jejich likvidaci.

Na jedné straně totiž musí polymerní pěnové izolační materiály jako stavební hmoty vykazovat spoustu parametrů, mezi něž patří zejména dlouhodobá stabilita vlastností, odolnost vůči vlivům prostředí a nehořlavost. Ty však spolu s nízkou hustotou, tj. velmi velkým objemem materiálu, představují současně značný handicap v možnostech jejich zpětné recyklace, ať už jde o odpady vznikající během jejich výroby, tak o odpady vzniklé po ukončení životnosti staveb. „Ačkoliv je průmyslová recyklace běžných polymerů již dobře zvládnutá a průmyslově hojně využívána, neexistuje v současnosti žádný uplatnitelný postup k zpětnému využití odpadních polyisokyanurátových pěn. Řešení tohoto problému bylo dlouhodobě odkládáno a lze říct, že i silně podceněno,“ míní Silvestr Figalla.

Důvodem byla již zmíněná velká životnost těchto stavebních prvků odsouvající nutnost řešení problému o desítky let do budoucnosti. Současně plánovaná změna legislativy ale klade na výrobce břemeno zpětné odpovědnosti za své výrobky v době, kdy se stanou odpadem. Nezanedbatelná je i problematika a náklady vzniklé při nakládání s odpady z výroby. „Během tříletého výzkumu jsme nalezli a optimalizovali metodu zkapalňování polyisokyanurátových pěn, přičemž lze vznikající kapalné produkty využít opětovně při výrobě těchto pěn. Prvotním cílem je zpracování procesních odpadů vznikajících při výrobě, jež by ji učinilo bezodpadovou. Poznatky ze zpracování tohoto „čistého“ procesního odpadu budou sloužit k návrhu řešení otázky zpracování mnohem vydatnějšího odpadového proudu z polyisokyanurátových panelů po ukončení jejich životnosti,“ upřesňuje Figalla. Navržená metoda využívá rovněž odpadního polyethylentereftalátu (PET) a kombinuje tak smysluplnou recyklaci hned dvou polymerních materiálů současně. Nyní je metoda zkoušena v poloprovozním měřítku a v blízké budoucnosti se plánuje stavba první provozní jednotky. (jih)

Vstoupit do fotogalerie

TémataFakulta chemická zaměstnanci věda a výzkum

Související články:
Betony bez cementu? Stavět lze i tak
Poškozenou chrupavku nahradí implantát z 3D tiskárny, tvrdí Vojtová
Chemici z VUT chtějí vyrobit unikátní kosti. Z hořčíku
Inspiraci hledáme v přírodě, říká uznávaný vědec Josef Jančář
I sprchový kout může měnit barvu, a ještě šetřit energii