Біорозкладані пластмаси дуже популярні. Але як і раніше існує дуже мало екологічних альтернатив продуктів, що містять пінопласт. Співробітник ETH Pioneer Зузана Седив розробляє процес, який одного разу можна буде використовувати для виготовлення підошов для взуття і килимків для йоги з органічних відходів.
Зузана седив любить фісташки. «Був час, коли я збирала їх на Сицилії та приносила додому, щоб зробити морозиво», – згадує вона. Тоді вона й гадки не мала, що ця пристрасть пізніше послужить джерелом натхнення для її дисертації, а в кінцевому підсумку і для її бізнес-ідеї.
Але зробім цей крок за кроком: вчений ETH розробляє метод, за допомогою якого зелені відходи можуть бути перероблені в біорозкладаний спінений пластик, який можна використовувати в автомобільній промисловості або будівництві, а також для виробництва підошов для взуття, іграшок, килимків для йоги, пакування або матраців. Іншими словами: будь-який продукт, якому необхідні еластичні властивості, що амортизують, що забезпечуються спіненими матеріалами.
Зараз ці матеріали все ще виробляються з копалин з додаванням синтетичних матеріалів. Отримані в результаті продукти мають величезний вплив на навколишнє середовище, бо пластмаси розкладаються на мікрочастинки десятиліттями або навіть століттями, і вони ніколи не зникають повністю. Крім того, дуже складно переробити вироби з пінопласту.
Рішення Sediva є стійким у двох аспектах: по-перше, біомаса, що використовується в її процесі, являє собою природні відходи, частково надходять з сільського господарства. Таким чином, додаткова обробка землі не потрібно. По-друге, спінений органічний матеріал руйнується набагато швидше, ніж звичайний спінений пластик.
Біопластики переживають бум: обсяги світового виробництва щорічно зростають приблизно на 20-30 відсотків. Але зараз існує дуже мало стійких альтернатив пінопласту, в основному тому, що для хімічного виробничого процесу потрібна сировина з дуже специфічними властивостями. Звичайний пластик починає піниться при додаванні палива, зазвичай при високій температурі та тиску. Навпаки, органічні відходи зазвичай чутливі до нагрівання і не можуть оброблятися при таких високих температурах. «За допомогою біомаси дуже складно домогтися бажаної еластичності піни», – пояснює Седив.
Рішення Sediva включає використання нового палива, який додається під час виробничого процесу і дозволяє біомасі пінитись при більш низьких температурах. Біологічне паливо повністю зелене, на відміну від синтетичних добавок, що використовуються при виробництві пінопласту. Він заснований на суміші газу і води, яку Седив розробила в рамках своєї дисертації в ETH Zurich. Торік вона подала на нього патент в партнерстві з ETH.
Якщо піноматеріали з органічних відходів повинні досягти високого рівня еластичності, необхідно слідувати точному «рецептом». Це містити спеціально розроблений пропеллент, склад на основі органічних відходів і особливий виробничий процес. Седив думає, чи варто їй запатентувати цей «рецепт» в майбутньому.
В рамках своєї програми ETH Pioneer Fellowship Седив зараз удосконалює свій метод для промислового використання. Однак одна річ, яку вона вже знає, полягає в тому, що виробництво нового палива у великих кількостях не буде проблемою. «Ми можемо зробити до 60, а може бути, навіть 100 літрів піни на годину», – говорить вона. Вона має намір довести це в найближчі кілька місяців. Це відповідало б одному з вимог до біопластика, щоб домогтися успіху не тільки в лабораторії, а й на ринку.
Ще однією перевагою методу Sediva є його сумісність з традиційними процесами, використовуваними для виробництва пінопласту, тому потенційним клієнтам не потрібна додаткова інфраструктура.
Пакування – та взуття?
За її словами, потенційні клієнти будуть залежати від того, хто бажає брати участь в пілотних проєктах. Зараз вона шукає галузевих партнерів. «Я думаю, що пакування буде гарною відправною точкою». Тут спінені матеріали використовуються для захисту продуктів або в процесі проєктування. Пізніше ще одним потенційним клієнтом може стати взуттєва промисловість.
Зузана Седив виросла в Чехії та приїхала до Швейцарії вивчати біохімію. Її інтерес до поролонових матеріалів розвинувся цілком природно: він виник після домашнього фісташки морозива. Морозиво – це їстівна піна. Взагалі кажучи, піна – це не що інше, як матеріал з низькою щільністю, осередки або пори якого заповнені повітрям або газом. Хліб – і навіть деревина – можна навіть віднести до тієї ж категорії. Слабкість Седив до фісташкового морозива привела до її наукового інтересу, який, своєю чергою, призвів до її бізнес-ідеї. У своїй дисертації Седив змогла продемонструвати, що її пропеллент на основі газу та води є ефективним засобом виробництва піноматеріалів. В її експериментах знову використовувалося морозиво, на цей раз зі смаком ванілі.
Джерело: ETH Zurich