Naukowcy z Politechniki Warszawskiej Filii w Płocku opracowali innowacyjną metodę wykorzystania nanotechnologii elektroprzędzenia do przekształcania odpadów w biopaliwa i zielone rozpuszczalniki. Dr inż. Sabina Wilkanowicz wraz z zespołem udowodniła, że technika immobilizacji katalizatorów na włóknach polimerowych może znacząco uprościć produkcję biodiesla oraz umożliwić przetwarzanie plastikowych odpadów w wartościowe produkty chemiczne.
Zespół dr Wilkanowicz zastosował elektroprzędzenie do immobilizacji katalizatorów heterogenicznych (CaO) na włóknach polimerowych. Powstałe maty katalityczne można łatwo oddzielić od mieszaniny reakcyjnej, co znacząco upraszcza proces otrzymywania biodiesla z olejów roślinnych czy zużytych tłuszczów spożywczych.
Kluczową zaletą rozwiązania jest możliwość wielokrotnego wykorzystania katalizatorów w kolejnych procesach transestryfikacji – reakcji chemicznej, w której estry reagują z alkoholami, tworząc nowe estry. To drastycznie obniża koszty produkcji i ogranicza ilość odpadów technologicznych.
Od plastikowych odpadów do zielonych rozpuszczalników
Technologia okazała się skuteczna również w przetwarzaniu odpadów polilaktydu (PLA) – popularnego biodegradowalnego plastiku – w mleczan metylu. Ta substancja o dużym potencjale rynkowym jest szeroko stosowana w przemyśle chemicznym i farmaceutycznym, będąc jednocześnie bezpieczną i biodegradowalną.
„Naszym celem było pokazanie, że odpady, które dziś są problemem, mogą stać się źródłem wartościowych surowców. To nie tylko gospodarka o obiegu zamkniętym w praktyce, ale też realny wkład w redukcję emisji i ochronę środowiska” – podkreśla dr inż. Sabina Wilkanowicz.
Korzyści środowiskowe i energetyczne
Technologia elektroprzędzenia pozwala ograniczyć zużycie energii i ilość ścieków w procesach przemysłowych, tworząc realną alternatywę dla paliw kopalnych. Metoda ta może znacząco wpłynąć na redukcję emisji gazów cieplarnianych w skali przemysłowej.
„W perspektywie globalnej oznacza to nie tylko mniejsze obciążenie dla środowiska, ale także nowe możliwości gospodarcze – od recyklingu odpadów po rozwój zielonych technologii” – dodaje badaczka.
Międzynarodowa współpraca naukowa
Badania były finansowane przez Politechnikę Warszawską (granty wewnętrzne) oraz dzięki wsparciu Fundacji Dekaban i The Dow Sustainability Fellowship w USA. Część eksperymentów prowadzono we współpracy z University of Michigan w Ann Arbor, co podkreśla międzynarodowy charakter i znaczenie projektu.
Plany rozwoju technologii
Przyszłe prace zespołu koncentrują się na optymalizacji procesu oraz badaniu możliwości wykorzystania innych biodegradowalnych polimerów jako nośników katalizatorów. To krok w kierunku wdrożenia technologii na skalę przemysłową i stworzenia zakładów, które zamiast generować odpady, będą produkować energię i użyteczne produkty chemiczne.
Naukowcy sprawdzają również, czy metodę można rozszerzyć na inne typy odpadów polimerowych, co mogłoby znacząco zwiększyć zakres zastosowań technologii.
Znaczenie dla polskiej transformacji energetycznej
Opracowanie technologii przekształcania odpadów w biopaliwa i zielone rozpuszczalniki ma strategiczne znaczenie dla polskiej transformacji energetycznej i rozwoju gospodarki obiegu zamkniętego. Możliwość lokalnego przetwarzania odpadów organicznych i polimerowych w wartościowe produkty energetyczne może przyczynić się do zwiększenia bezpieczeństwa energetycznego kraju oraz redukcji zależności od importu paliw kopalnych. Technologia elektroprzędzenia może również wspierać rozwój distributed manufacturing – modelu produkcji rozproszonej, gdzie małe, lokalne zakłady przetwarzają regionalne odpady w użyteczne produkty, tworząc nowe miejsca pracy i zmniejszając koszty transportu surowców oraz gotowych produktów.
