NAJPROŚCIEJ ZNACZY NAJLEPIEJ

Według najnowszych statystyk śmiecimy coraz więcej. Przeciętny Europejczyk produkuje ponad 450 kilogramów odpadów rocznie. Rozwiązaniem problemu ich nadmiaru śmieci jest recykling, ale to skomplikowany proces. O tym, jak z odpadów  tworzyw sztucznych zrobić paliwo mówią prezes firmy TRAH Adam Hańderek i profesor Krzysztof Biernat z Przemysłowego Instytutu Motoryzacji, w rozmowie z Krzysztofem Koziołem. 

 

Polacy w wytwarzaniu odpadów znajdują się grubo poniżej europejskiej średniej z wynikiem 270 kg rocznie. Niestety tylko jedna trzecia ogółu produkowanych nad Wisłą odpadów nadaje się do recyklingu i kompostowania, reszta jest składowana na wysypiskach lub spalana.

Wynika to z tego, że wiele materiałów używanych do produkcji przedmiotów codziennego użytku nie nadaje się do skutecznego recyklingu. Dotyczy to głównie różnego rodzaju polimerów i   w tworzywach sztucznych.

Problemem jest też sam proces recyklingu. Mało kto zdaje sobie sprawę, jak wymagający jest etap przygotowań, zanim rozpocznie się „właściwy” recykling. Zależnie od środowiska z jakiego pochodzą odpady (lądowego lub wodnego), muszą przejść przez: wydobycie, suszenie, segregacja, mycie, a nawet prasowanie. Skrócenie tej drogi to jedno z wyzwań dla innowacyjnych technologii recyklingu.

Rozwiązanie problemu ton zalegających zużytych tworzyw sztucznych jest jednocześnie dużą szansą dla branży paliw alternatywnych, które powstają z odpadów. Choć szacunkowa ilość paliwa, które można w ten sposób wyprodukować w Polsce to „tylko” około 3 miliony litrów, to rynek ten może kusić inwestorów, a korzyści dla środowiska są nieocenione.

Produkcja paliw alternatywnych wiąże się z ogromnymi wyzwaniami. Największe zainteresowanie tematem rozpoczęło się 10 lat temu. Powstała wówczas technologia  wysokotemperaturowej termicznej pirolizy tworzyw sztucznych. Polega ona na przetwarzaniu odpadów stałych w ciecz za pomocą wysokiej temperatury. Problemem była „niestabilność” powstałej w ten sposób mieszanki. Wynikała ona z zbyt małej ilości wodoru, niezbędnego do otrzymania stabilnych mieszanin węglowodorowych. Z tego powodu rafinerie zajmujące się przetwarzaniem powstałej substancji z odpadów, np. rafineria w Jaśle, nie mogły na nich pracować. Nie można było przewidzieć, jak dana substancja zachowa się w trakcie procesu, wobec czego próba przerobienia ich na komponenty do paliwa albo oleju napędowego mogła uszkodzić linię produkcyjną rafinerii. Rozwiązanie tego problemu pojawiło się kilka lat temu w Warszawie.

Prace nad nim trwały 12 lat.  Adam Hańderek tematem paliw alternatywnych zajmował się już na początku XXI wieku. Zaczął od pracy nad paliwami z odpadów naturalnych, z czasem jednak zainteresował się źródłami energii z odpadów tworzyw sztucznych. Tematem ich recyklingu zajął się również od strony praktycznej zakładając firmę „Technologie Recyklingu Adam Hańderek”. Badania skupiły się właśnie wokół problemu dostarczenia wodoru. – Najpierw przychodziły nam do głowy bardzo skomplikowane rozwiązania. W pierwszych latach badań jest jak z pisaniem artykułu pierwsza wersja ma 16 stron, a wydrukować możemy tylko dwie. Tak samo jest w nauce. Technologia musi być tak opracowana, aby minimalizować wkład inwestycyjny. Pozbyliśmy się wszystkich skomplikowanych pomysłów, jakie mieliśmy na początku i skupiliśmy się na najprostszych rozwiązaniach – mówi Adam Hańderek prezes TRAH.

Sposobem na dostarczenie wodoru okazało się „wyciągnięcie” go z przetwarzanych odpadów. Naukowcy z zespołu Adama Hańderka wpadli na pomysł, by pozyskać wodór z gazów odpadowych, jakie uwalniają się w trakcie pierwszych etapów recyklingu tworzyw sztucznych. Gaz pełni rolę katalizatora i zasila cały proces. Do przerobienia kilograma odpadów wystarczy 130 gramów gazu. Dzięki nasyceniu substancji wodorem staje się ona w pełni stabilna i bezpieczna. Z około półtora kilograma odpadów będących w dowolnym stanie (mogą być pomieszane, brudne, mokre etc.) można pozyskać do 1 litra ciekłego paliwa.

Mamy swoistą „recepturę” na pełnowartościowe paliwo. Wytwór naszej technologii był badany już przez Przemysłowy Instytut Motoryzacyjny (PIMOT). Laboratoria instytutu potwierdziły, że biorąc pod uwagę skład, nasza substancja jest równie dobra, jak olej napędowy lub benzyna – tłumaczą Jan Kiraga i Maciej Kowalczyk, członkowie zespołu badawczego i współtwórcy wynalazku.

Od lewej na zdjęciu zespół Technologi Recyklingu : Agnieszka Łuszcz, Wojciech Derej, Adam Hańderek, Jan Kiraga oraz Maciej Kowalczyk.

Twórcy nie chcą, by ich dzieło było traktowane jako remedium na problemy paliwowe na świecie. Owoce lat ciężkiej pracy i innowacyjność swojego pomysłu widzą gdzie indziej.

 Rozwiązanie to gwarantuje bezpieczeństwo produkcyjne dla instalacji procesowej. Jest tu bardzo mało rzeczy, które mogą się zepsuć albo zatrzymać proces produkcji. Nie ma zagrożenia pożarem czy wybuchem. Ta technologia pozwoliła bardzo mocno ograniczyć odpady poprocesowe, które występują w starszych technologiach np w karbonizacie pozostałościowym. U nas to od 1 do 2 proc. całkowitej masy użytej substancji. W starszych rozwiązaniach ten wskaźnik wynosił 30-40 proc – podkreśla Adam Hańderek.

Korzyści z zastosowania opracowanego procesu wyniesie również przedsiębiorca, który będzie użytkownikiem technologii. Opracowana metoda recyklingu, dzięki temu, że składa się z mniejszej ilości etapów i odbywa się w niższej temperaturze (ok 350-400 stopni Celsjusza) i ciśnieniu atmosferycznym, gwarantuje uzyskanie lepszego jakościowo produktu, przy zmniejszonym o 10 proc. zużyciu energii.

Kolejnym etapem była weryfikacja wyników badań przez ośrodki badawcze. Jednym z instytutów, do jakich zwrócił się zespół Adama Hańderka było Laboratorium Paliw, Pionu Paliw i Biogospodarki Przemysłowego Instytutu Motoryzacji prowadzonego przez profesora Krzysztofa Biernata. Rozpoczęcie współpracy z Instytutem było jednym najważniejszych momentów w historii tej technologii. Placówka badawcza była idealnym partnerem do współpracy, ponieważ od lat zajmowała się badaniami pokrewnymi stworzonej przez TRAH technologii. Naukowcy PIMOT-u zajmują się na co dzień badaniem alternatywnych źródeł zasilania pojazdów oraz tworzeniem innowacyjnych paliw oraz biopaliw i wykorzystaniem odnawialnych zasobów energii w motoryzacji i przemyśle.

Wśród naukowców warszawskiego instytutu, w projekt najbardziej zaangażował się właśnie profesor Biernat, który z czasem stał się jednym z ojców nowej metody recyklingu. W chwili dołączenia do zespołu, wiedzą i doświadczeniem wyprzedzał otoczenie. Profesor jest autorem ponad 200 publikacji z zakresu właściwości i uwarunkowań eksploatacyjnych paliw, biopaliw i innych płynów eksploatacyjnych oraz ochrony środowiska. Do tego jest członkiem towarzystw naukowych krajowych i zagranicznych, w tym członkiem American Chemical Society (ACS) oraz członkiem z American Association for the Advacement of Science (AAAS). Tak wspomina swój pierwszy kontakt z krajowa innowacją: – TRAH to wymyślił, my to tylko policzyliśmy. Moja reakcja na pierwsze wyniki badań brzmiała tak: to niemożliwe. Taki efekt przy tych warunkach procesowych! Kilka razy prosiłem o przebadanie całego procesu. Okazało się, że Adam Hańderek dostrzegł to, czego nie dostrzegli inni. Użycie tlenku węgla i wodoru dało zdumiewające efekty – wspomina prof. Biernat.

Dwa lata temu podjęto decyzję, że musi powstać pełna, kompletna instalacja – swoisty „reaktor” do testów technologii i prezentacji procesów potencjalnym inwestorom. Choć jak przyznają twórcy, czasem pokazy wydają się odnosić skutek odwrotny do zamierzonego. – Ludzie, którym pokazujemy instalację często reagują w ten sposób: ale ta instalacja to tylko dwie rury i kable! Jak to sobie poradzi z najgorszymi odpadami? – przyznaje Biernat.

Profesor tłumaczy sukces technologii nie innowacyjnymi rozwiązaniami technicznymi a czymś kompletnie innym: – To gospodarka powinna kształtować naukę. W USA wygląda to tak: przychodzi przedsiębiorca np. do MIT i mówi, że ma pięć milionów dolarów i chce, żeby uczelnia opracowała dla niego konkretne rozwiązanie. Naukowcy najczęściej odpowiadają: na kiedy chce pan to mieć? Tak to powinno wyglądać w Polsce. Nauka musi rozwiązywać najprostsze problemy, które dotyczą największej liczby ludzi – to gwarancja sukcesu i nasz przykład to pokaże – sumuje profesor.

Obecnie rozwiązaniem interesuje się już jeden z koncernów naftowych w Polsce trwają intensywne rozmowy. Pojawił się też prywatny inwestor, który ma stworzyć pierwszy zakład opierający się na technologii TRAH. Kamień węgielny pod zakład ma być położony jeszcze w tym roku.

Krzysztof Kozioł

You May Also Like