Išmetama milijonai tonų vienkartinių kaukių
Prasidėjus COVID-19 pandemijai, itin išaugo vienkartinių apsaugos priemonių naudojimo kiekiai. Kasdien buvo sunaudojama milijonai tonų vienkartinių veido kaukių, respiratorių, vienkartinių pirštinių, apsaugos skydelių ir kitų apsaugos priemonių, kurios vėliau nukeliaudavo į atliekų surinkimo vietas kartu su bendromis atliekomis, visiškai nesilaikant jokių surinkimo, rūšiavimo ar tinkamo apdorojimo taisyklių.
Skaičiuojama, kad per pandemiją, kas mėnesį visame pasaulyje buvo sunaudojama beveik 130 mlrd. vienkartinių veido kaukių, o kas minutę išmetama apie 3 mln jau panaudotų tokių kaukių. Vien Lietuvos mastu, skaičiuojama, kad buvo panaudojama apie 4,5 t vienkartinių apsaugos priemonių per dieną.
Aplinkosaugos specialistai sako, kad prasidėjus pandemijai ir esant dideliam žmonių pasimetimui, šios vienkartinės apsaugos priemonės dažnai buvo metamos į bendrą krūvą su buitinėmis atliekomis, taip pat daug jų buvo neatsakingai išmetama parkuose, viešosiose vietose.
Lietuvos energetikos instituto Degimo procesų laboratorijos vadovas Nerijus Striūgas sako, kad būtent milžiniški veido kaukių kiekiai, per COVID-19 laikotarpį patekę į bendrą atliekų srautą, įkvėpė jį ir jo komandą ieškoti būdų, kaip šią naują atliekų rūšį perdirbti į energetiškai vertingus produktus ir gauti naudos iš antrinio jos panaudojimo. Nes vienkartinės kaukės ir kitos apsaugos priemonės, kurių sudėtyje didžioji dalis yra plastikas, irdamos gamtoje išskiria mikroplastiko daleles, kurios patenka į gruntinius vandenis, vandens telkinius, jais minta gyvūnai, žuvys ir taip plastikas nuolat sukasi uždarame cikle.
„Pagrindinis mūsų vykdyto projekto tikslas buvo pabandyti atskirti šias atliekas iš bendro atliekų srauto, perdirbti jas gaunant antrinius produktus ir iš jų išgauti dujinius produktus, kuriuose būtų didžiausia vandenilio dujų koncentracija. Šiuo metu vandenilis ir jo išgavimo technologijos paieška yra daugumos sričių mokslininkų domėjimosi sritis, nes vandenilis gali būti panaudojamas ne tik transporto sektoriuje siekiant pakeisti taršų kurą, bet ir įvairiose chemijos pramonės šakose arba būti naudojamas kaip vienas iš energijos nešėjų tolimesniam panaudojimui“, – sako tyrimui vadovavęs Lietuvos energetikos instituto mokslininkas Nerijus Striūgas.
Pasak mokslininko, plastikas yra lengvai perdirbamas, jo apdorojimo galimybės tyrinėtos eilę metų, tačiau prasidėjus pandemijai ir atsiradus dideliems naujos atliekų žaliavos kiekiams reikėjo ištirti kaip šioje situacijoje panaudoti žiedinės ekonomikos principus, kad šios atliekos, saugojusios nuo viruso sklidimo, ateityje nesukeltų rimtų ekologinių problemų.
Sukūrė visą atliekų surinkimo, perdirbimo ir vandenilio išgavimo ciklą
„Skatindami tvarkingą šių panaudotų kaukių surinkimą mes prie savo instituto įėjimo padėjome tam specialiai pritaikytas dėžes, į kurias iš lauko ateinantys darbuotojai galėjo įmesti panaudotas kaukes ir vėliau gauti naujas. Taip skatindami teisingų įpročių ugdymą ir norėdami sukurti kuo saugesnę surinkimo sistemą domėjomės kitų mokslininkų parengtomis ataskaitomis, kaip reikia tinkamai sandėliuoti ir apdoroti panaudotas veido kaukes, kad būtų užkirstas viruso plitimas. Tačiau kadangi mūsų tyrimo pradžia buvo postkovidiniu laikotarpiu ir kaukių naudojimas nebebuvo masinis, buvo sunku surinkti reikiamą atliekų kiekį tyrimui vykdyti, todėl tarėmės su kaukių gamintojais, kad tyrimui gausime jų gamybos procese liekančios žaliavos – nekokybiškų, brokuotų kaukių“, – daug žingsnių apimantį tyrimą komentuoja mokslininkas.
Turimos vienkartinės kaukės iš pradžių buvo smulkinamos specialiais įrenginiais, gauta žaliava tiriama laboratorijoje, vėliau iš jos buvo pagamintos specialios granulės, kurios ir buvo naudojamos Lietuvos energetikos instituto sukurtame įrenginyje dujoms išgauti.
„Jau konstruodami ir optimizuodami savo sukurto įrenginio technologinį procesą, derinome, kad terminis medžiagų, iš vienkartinių apsaugos kaukių, apdorojimas vyktų uždarame cikle, be žmogaus prisilietimo. Taigi patekusios į mūsų sukurtą įrenginį, granulės aukštoje temperatūroje virsta dujomis, kurios uždarame cikle toliau yra valomos per tam tikrus filtravimo elementus bei katalizatorius ir galiausiai suskyla į du pagrindinius produktus: į vandenilį ir anglies monoksidą. Iš gauto dujų mišinio išgauname net 60 procentų vandenilio“, – tyrimo procesą ir gautą galutinį rezultatą komentuoja N. Striūgas.
Mokslininkas patikslina, kad tokiu būdu išgauta dujų kompozicija vėliau gali būti lengvai panaudojama tolimesnei cheminei sintezei, tai yra net ir kuro gavimui transporto srityje ir taip pamažu pakeisti dyzeliną.
Vertingas šalutinis produktas
Mokslininkas sako, kad prieš pradedant tyrimą jau buvo žinoma daug duomenų apie plastiko apdorojimo procesus, pačią pritaikymo technologiją perdirbimui, tačiau tam tikruose tyrimo etapuose buvo pastebėta, kad apdorojant kaukes termocheminiu būdu be norimų dujų išsiskiria ir šalutinė medžiaga – ant įrenginio filtravimo sistemų susiformavo anglies nano dalelių.
„Tos dalelės yra pakankamai aukštos kokybės. Mes atlikę tam tikrą analizę ir eksperimentus su šiuo šalutiniu produktu nustatėme, kad ši medžiaga yra tinkama panaudoti ir kitose technologijose. Pavyzdžiui, deginimo procese susidariusios anglies nano dalelės, kurios turi didelius efektyvius paviršius, gali būti panaudojamos kaip įvairių kenksmingų teršalų katalizatoriai ar absorbentai“, – visą mokslininkų komandą nustebinusį atradimą tyrimo metu akcentuoja N. Striūgas ir patikslina, kad atsiradus poreikiui, jų sukurtą technologiją kaip panaudotas veido kaukes apdoroti termocheminiu būdu ir taip išgauti vertingas dujas, ateityje būtų galima pakreipti būtent anglies nano dalelių išgavimui, jei tik rinka padiktuos tokios paslaugos ir produkto poreikį.
Pagalba kovojant su klimato kaita
Mokslininkas sako, kad termocheminiu būdu apdorojus panaudotas veido kaukes ir taip vėliau pramonei pritaikius vandenilio dujas, būtų galima sumažinti naftos produktais išgautas medžiagas ir taip prisidėti prie klimato kaitos stabdymo.
„Mūsų tyrimas atskleidė, kad tokia technologinė grandis kaip dujų gamybai naudojamos panaudotos vienkartinės veido kaukės yra įmanoma. Dabar viskas yra verslo rankose, kaip jie norės panaudoti ir savo procesuose pritaikyti šią technologiją. Noriu paminėti, kad ši technologija gali būti taikoma ne tik žaliavai naudojant vienkartines veido kaukes, bet ir kitus plastikus, kurie sukelia daug problemų dėl ilgo jų irimo gamtoje. Kaip pavyzdį galiu paminėti ir plastikinius pirkinių krepšelius, kuriuos savo technologijoje galėtume panaudoti kaip žaliavą“, – platų savo sukurtos technologijos pritaikymą ir galimybę lengvai ją adaptuoti pagal žaliavų rūšis komentuoja N. Striūgas.
Technologija domisi švedų mokslininkai
COVID-19 pandemijos metu pastebėjus vienkartinių apsaugos priemonių sudarančių atliekų kiekius, domėtis, kaip jas tinkamai rūšiuoti ir panaudoti antrą kartą pradėjo ir kitų šalių mokslininkai.
Čalmerso universitetas Švedijoje susidomėjo lietuvių atliekamu tyrimu ir kvietėsi mokslininkus pasidalinti savo patirtimi.
„Būtent po COVID-19 pandemijos, su Čalmerso universitetu pradėjome glaudesnį dvipusį bendradarbiavimą, nes jie tuo metu vykdė panašų tyrimą. Mūsų mokslininkai vyko į Švediją atlikti tam tikrų eksperimentų ir kartu vežėsi mūsų institute iš vienkartinių veido kaukių pagamintas granules. Jų turimo įrenginio veikimo principas šiek tiek kitoks, tačiau mūsų pagamintos granulės jam puikiai tiko. Taip kolegoms iš Švedijos sutaupėme apie pusę metų tyrimų aiškinantis granulių pilną sudėtį, bandant optimizuoti žaliavą ir jos pritaikymą“, – Lietuvos pasiekimais atliekant tyrimą džiaugiasi mokslininkas.
Lietuvos energetikos instituto atliktą tyrimą ir mokslininkų įdirbį kovojant su atliekų minimalizavimu bei vertingų produktų atgavimu, vertina ir Lietuvos mokslo taryta, kuri yra pagrindinė šalies mokslinius tyrimus finansuojanti institucija. Šios institucijos atstovai sako, kad dabar verslo eilė priimti ir pritaikyti mokslininkų išgrynintas inovacijas.
„Mūsų srities mokslininkai mažai atsilieka nuo pasaulinio mokslo lyderių. Kai kuriais atvejais esame net ir pažangesni, pvz., sugebame su tikrai mažesniu finansavimu pasiekti artimus rezultatus. Galbūt kitų šalių pramonė yra kiek stipresnė ir ji gali ne tik užsakyti naujų technologijų bandymus, tačiau ir juos įdiegti savo procesuose. Pas mus, deja, dažnu atveju pritrūksta tų iniciatyvių, kurios galėtų prisiimti papildomą riziką pakeliant technologinės parengties lygį nuo mokslinio iki komercinio, iš anksto nematant aiškios ekonominės naudos. Dėl šios priežasties dalis inovacijų taip ir lieka prototipų lygyje“, – realią situaciją įvardija Paramos tyrėjams ir ES investicijų skyriaus vedėjas Andrius Kaveckas.
Finansuojama iš ES struktūrinių fondų
Projekto įgyvendinimui buvo skirta 300 tūkst. eurų iš Europos regioninės plėtros fondo lėšų pagal dotacijos sutartį su Lietuvos mokslo taryba.
„Mokslinių tyrimų vykdymas yra ypatingai brangus procesas. Jeigu pirminius idėjos patikrinimus galima atlikti su turimais resursais, tai tolimesnis jos plėtojimas ir technologijos maketo ar prototipo sukūrimas yra neįmanomas be papildomo finansavimo šaltinio. Finansavimo dėka pritraukiama daugiau srities specialistų, galima įsigyti šiuolaikiškas medžiagas ar įrangą, kuri leidžia maksimaliai patikrinti idėjos veiksmingumą“, – papildomo finansavimo svarbą mokslinių tyrimų įgyvendinimui ir plėtrai akcentuoja Paramos tyrėjams ir ES investicijų skyriaus vedėjas Andrius Kaveckas.
Didžioji lėšų dalis skirta mokslinių tyrimų grupės narių atlyginimams ir turimos technikos pritaikymui konkretiems tyrimams. Pasak, tyrimui vadovaujančio N. Striūgo, dalį reikiamos technikos institutas jau turėjo. Jo mokslininkų grupei reikėjo tik ją pritaikyti šiam konkrečiam tyrimui.
„Šio konkretaus projekto mokslininkų įdirbis įvairių atliekų perdirbimo į vertingus cheminius, energetinius ir/ar kitus produktus naudojant terminius procesus yra didesnis nei kovojant su COVI-19 pandemija, tačiau šis specifinis tyrimas ir sukurta technologija, leido pasiūlyti vieną iš galimų sprendimų kaip dorotis su pandemijos liekamaisiais reiškiniais, būtent susidarančiomis plastiko atliekomis. Šios kenksmingos atliekos gali būti termiškai neutralizuotos ir papildomai panaudotos atgaunant vertingus produktus, kurie gali būti tinkami net ir toje pačioje plastiko gamyboje“, – projekto svarbą ir naudą Paramos tyrėjams ir ES investicijų skyriaus vedėjas Andrius Kaveckas.
