Wyjątkowe właściwości aerożeli hybrydowych
Opublikowano: 21 marca 2016

Rozmowa z dr hab. inż. Reginą Jeziórską, prof. IChP, dyrektorem Instytutu Chemii Przemysłowej, o wyjątkowych właściwościach aerożeli hybrydowych

W czym tkwi sekret Państwa wynalazku – aerożeli hybrydowych nagrodzonych podczas targów Brussels Innova?

– Oryginalna technologia nieorganiczno-organicznych aerożeli hybrydowych opracowana w IChP przez zespół pod kierownictwem prof. IChP dr hab. Marii Zieleckiej jest innowacyjna, a otrzymane hybrydowe aerożele wykazują szereg zalet w porównaniu z typowymi, handlowymi aerożelami krzemionkowymi. Podstawową wadą handlowych aerożeli krzemionkowych jest ich niewielka wytrzymałość mechaniczna powodująca m.in. uciążliwe i groźne dla zdrowia pylenie oraz wysoki koszt wytwarzania spowodowany koniecznością suszenia w warunkach nadkrytycznych. Natomiast główne zalety technologii opracowanej w IChP to bardzo dobre właściwości mechaniczne hybrydowych aerożeli, znacznie zmniejszające uciążliwe pylenie, a ponadto wyraźnie niższe koszty wytwarzania wynikające z ich suszenia bez konieczności stosowania warunków nadkrytycznych. Otrzymany ultralekki aerożel charakteryzuje się co najmniej dwukrotnie większą izolacyjnością cieplną w porównaniu z konwencjonalnymi materiałami stosowanymi w budownictwie, takimi jak wełna mineralna czy styropian.

W jakich dziedzinach aerożele mogą mieć zastosowanie?

Opracowana technologia, sprawdzona już w skali pilotażowej, umożliwia otrzymywanie hybrydowych aerożeli zarówno w postaci proszków, bloków, jak i włókien. Aerożele hybrydowe znajdą zastosowanie w produkcji zaawansowanych materiałów izolacyjnych, uszczelniających czy konstrukcyjnych w budownictwie, ciepłownictwie, transporcie i innych gałęziach przemysłu z wykorzystaniem ich hydrofobowości, optymalnej wytrzymałości mechanicznej i korzystnych warunków dalszego przetwórstwa oraz, co należy podkreślić, znacznie obniżonej emisji pyłów. Zastosowanie wynalazku pozwoli znacząco obniżyć koszty materiałów izolacyjnych.

Co wyróżnia inny Państwa projekt – przyjazne dla środowiska metody odzysku poreakcyjnych układów katalitycznych i jakie są jego główne walory użytkowe?

– Rozwiązanie opracowane przez zespół kierowany przez dr. inż. Włodzimierza Ratajczaka, prof. IChP, dotyczy sposobu odzysku poreakcyjnych układów katalitycznych z produkcji poli(tlenku fenylenu) i stanowi ważny element projektu POIG: „Kompleksowa technologia poli(tlenku fenylenu)” realizowanego przez zespół pracowników IChP kierowany przez dr. inż. Zbigniewa Wielgosza. Zastosowanie opracowanych wynalazków dotyczących metod odzysku poreakcyjnych układów katalitycznych w wytwórni produkującej poli(tlenek fenylenu) zapewni wysoki stopień odzyskiwania rozpuszczalników i cennych składników układów katalitycznych stosowanych w procesie produkcji, dzięki czemu nie tylko zostanie zminimalizowane niekorzystne oddziaływanie tej wytwórni na środowisko, lecz również zostaną uzyskane wymierne efekty ekonomiczne. Wdrożeniem kompleksowej technologii poli(tlenku fenylenu) jako tworzywa konstrukcyjnego szeroko stosowanego w wyrobach typu high-tech są zainteresowane duże przedsiębiorstwa przemysłu chemicznego, które zwracają szczególną uwagę na aspekty ekologiczne wdrażanych technologii.

Dyplomem podczas targów Brussels Innova, oprócz dwóch wcześniej wspomnianych, wyróżniony został jeszcze jeden wynalazek Instytutu – tym razem przez Instytut Genetyki i Hodowli Zwierząt PAN. Proszę powiedzieć, co decyduje o wartości tego rozwiązania?

– Wynalazek wyróżniony dyplomem IGiHZ PAN jest biopreparatem w postaci wodnego lub alkoholowego roztworu substancji biologicznie czynnych o właściwościach grzybo- i bakteriobójczych, wydzielonych z soku kapusty białej osadzonych na naturalnym glinokrzemianie, haloizycie modyfikowanym mocznikiem. Biopreparat opracowany przez zespół kierowany przez dr inż. Irenę Grzywę-Niksińską działa na rośliny ochronnie i nawożąco, przy czym substancje aktywne są uwalniane  z nośnika w sposób kontrolowany, co znacznie wydłuża czas ochrony. Szerokie spektrum działania na bakterie i grzyby sprawia, że może być stosowany w ochronie upraw i lasów, przyczyniając się równocześnie do wyeliminowania negatywnych skutków działania chemicznych środków biobójczych.

Czy wszystkie te patenty mają równe szanse na zastosowanie w przemyśle?

– Wszystkie te wynalazki mają bardzo duży, aczkolwiek zróżnicowany potencjał komercjalizacyjny, a dedykowane są różnym obszarom gospodarki od budownictwa poprzez przemysł chemiczny do rolnictwa. Tak więc opracowane w IChP innowacyjne rozwiązania technologiczne nie konkurują ze sobą, a jednocześnie umożliwiają wzmocnienie ugruntowanego i znaczącego miejsca Instytutu jako placówki badawczej ukierunkowanej na wzrost innowacyjności przedsiębiorstw przemysłowych i polskiej gospodarki.

Jak ocenia Pani zapotrzebowanie rynkowe na innowacyjne rozwiązania w dziedzinie chemii przemysłowej? Jakie branże są dla Instytutu najcenniejszymi zleceniodawcami prac badawczych i odbiorcami ich efektów?

– W ostatnich latach Instytut odnotował ponad trzykrotny wzrost wartości umów zawartych z przemysłem w porównaniu z 2011 r. Należy podkreślić, że jest to wynik konsekwentnie realizowanych działań dyrekcji Instytutu w latach 2013-2015 polegających na wypracowaniu roboczych kontaktów z zarządami przedsiębiorstw z branży chemicznej w celu lepszego określenia potrzeb przemysłu i nawiązania współpracy. W 2014 r. w Instytucie zrealizowano ponad 100 umów z przemysłem krajowym i zagranicznym, a przychody z tych umów stanowiły około 20 proc. w strukturze przychodów Instytutu. Najważniejszą branżą jest oczywiście szeroko rozumiany przemysł chemiczny. Ponadto Instytut współpracuje z przedsiębiorstwami przemysłu budowlanego, elektrotechnicznego, papierniczego, tekstylnego itp.

Jakie zagadnienia są obecnie wiodące w pracach prowadzonych przez zespół IChP i jakie kierunki rozwoju są najbardziej przyszłościowe dla instytutu? 

– W IChP prowadzone są prace naukowe i rozwojowe w zakresie następujących kierunków strategicznych: technologii i przetwórstwa polimerów, w tym polimerów konstrukcyjnych, silikonów, epoksydów, poliestrów, poliuretanów, proekologicznej modernizacji technologii, technologii organicznej i procesów rozdziału, elektrometalurgii metali nieżelaznych oraz nowych technologii oczyszczania ścieków przemysłowych, elektrochemicznych źródeł energii, ogniw paliwowych, chemii gospodarczej, kosmetyków i półproduktów farmaceutycznych. Działalność naukowo-badawcza Instytutu jest ukierunkowana na innowacyjne badania rozwojowe i przemysłowe, co daje szansę na przezwyciężenie istotnych barier rozwoju polskiej gospodarki przez tworzenie zrównoważonego przemysłu chemicznego. Instytut aktywnie włączył się w przygotowanie założeń do niezwykle ważnego dla przemysłu chemicznego programu sektorowego INNOCHEM wspierającego wzrost innowacyjności przemysłu chemicznego jako branży o dużym potencjale progresywnym.

Rozmawiała Magdalena Szczygielska

Tagi: Brussels Innova, chemii gospodarczej, dr hab. inż. Regina Jeziórska, dyrektor Instytutu Chemii Przemysłowej, elektrochemicznych źródeł energii, elektrometalurgii metali nieżelaznych oraz nowych technologii oczyszczania ścieków przemysłowych, epoksydy, Instytut Chemii Przemysłowej, kosmetyków i półproduktów farmaceutycznych, metody odzysku poreakcyjnych układów katalitycznych, ogniw paliwowych, poliestry, polimery konstrukcyjne, poliuretan, proekologiczne modernizacje technologii, prof. IChP, silikony, technologia i przetwórstwo polimerów, technologia nieorganiczno-organicznych aerożeli hybrydowych, technologia organiczna i procesów rozdziału, właściwości aerożeli hybrydowych