Vilniaus REFA technologija keis plastiko perdirbimą

Plastiko atliekų problema jau seniai nebėra tik aplinkosaugos tema. Tai – technologinis, pramoninis ir ekonominis iššūkis, tiesiogiai svarbus ir Lietuvos rinkai. Kasmet pasaulyje susidaro šimtai milijonų tonų plastiko atliekų, tačiau tik dalis jų grįžta į gamybą kaip vertinga žaliava. Dažnai perdirbtas plastikas tinka tik žemesnės kokybės gaminiams, nes jo mechaninės savybės, atsparumas ir stabilumas būna prastesni nei pirminių polimerų.

Būtent šią problemą siekia spręsti Vilniuje vystomas mokslinių tyrimų ir eksperimentinės plėtros projektas REFA – Reactive Extrusion with Photonic Activation. Jį įgyvendina Fizinių ir technologijos mokslų centro Lazerinių technologijų skyriaus 3D technologijų ir robotikos laboratorija, žinoma kaip 3DLab, kartu su Vilniaus atliekų rūšiavimo gamykla UAB Energesman. Lietuva šiuo atveju tampa ne tik technologijų naudotoja, bet ir potencialia naujos kartos plastiko perdirbimo sprendimų kūrėja.

Kodėl perdirbtas plastikas dažnai praranda vertę?

Pagrindinė priežastis slypi pačioje plastiko sudėtyje. Atliekų sraute dažnai susimaišo skirtingų tipų polimerai, priedai, dažikliai ir kitos priemaišos. Šios medžiagos ne visuomet dera tarpusavyje, todėl perdirbimo metu nepavyksta suformuoti vientisos, stabilios ir aukštos kokybės struktūros.

Dėl to iš antrinio plastiko pagaminti produktai gali būti trapūs, mažiau atsparūs temperatūrai, sunkiau prognozuojami gamybos procese. Tai ypač aktualu toms pramonės šakoms, kuriose reikalinga tiksli medžiagų kokybės kontrolė: automobilių pramonei, elektronikos gamybai, medicinos įrangai, statybų sektoriui ar 3D spausdinimo medžiagoms.

Lietuviams ši tema svarbi ir praktiškai. Augant pakuočių surinkimo, atliekų rūšiavimo bei žiedinės ekonomikos reikalavimams, Lietuvos įmonėms vis dažniau reikia ne tik surinkti plastiką, bet ir paversti jį konkurencinga žaliava. Tai gali sumažinti priklausomybę nuo importuojamų pirminių žaliavų ir atverti naujų galimybių vietos gamintojams Vilniuje, Kaune, Klaipėdoje bei kituose pramonės centruose.

Kas yra REFA technologija?

REFA – tai pažangus plastiko perdirbimo metodas, kuriame derinami keli iki šiol dažniausiai atskirai taikyti technologiniai procesai. Sistema remiasi reaktyviąja ekstruzija, kai plastikas kaitinamas, minkštinamas, maišomas ir tuo pačiu metu chemiškai arba fiziškai modifikuojamas.

Pagrindinės technologijos savybės

REFA sprendimas išsiskiria tuo, kad į vieną procesą sujungia tris svarbius elementus: pažangų skirtingų plastikų maišymą, ultragarsinę aktyvaciją ir lazerinį reakcijų valdymą. Ultragarsas padeda geriau išsklaidyti medžiagas ir pagerinti polimerų sąveiką, o lazerinė, arba fotoninė, aktyvacija gali būti naudojama norimoms reakcijoms paskatinti ar kontroliuoti.

Toks derinys leidžia tikėtis geresnio skirtingų polimerų suderinamumo, mažesnio priemaišų poveikio ir stabilesnių galutinės medžiagos savybių. Kitaip tariant, tikslas nėra sukurti dar vieną naują plastiką, o iš jau turimų atliekų išgauti aukštesnės vertės medžiagą.

Kuo REFA skiriasi nuo įprasto plastiko perdirbimo?

Tradicinis mechaninis plastiko perdirbimas dažniausiai apsiriboja rūšiavimu, smulkinimu, plovimu, lydymu ir granuliavimu. Tai efektyvu, kai atliekų srautas švarus ir vienarūšis, tačiau realybėje taip būna ne visada. Mišrūs plastikai kelia daugiausia problemų, nes jų savybės sunkiau prognozuojamos.

REFA siekia žengti toliau: ne tik perlydyti plastiką, bet ir aktyviai valdyti jo struktūrą perdirbimo metu. Lyginant su įprastais metodais, ši technologija gali suteikti daugiau kontrolės, sumažinti kokybės svyravimus ir padidinti antrinių žaliavų panaudojimo vertę.

Galimi pranašumai Lietuvos verslui

Jeigu bandymai pramoninėmis sąlygomis pasiteisins, Lietuvos rinka galėtų gauti technologiją, kuri padėtų vietos perdirbėjams gaminti konkurencingesnes plastiko granules, kompozitus ir technines medžiagas. Tai aktualu gamintojams, kurie siekia mažinti CO2 pėdsaką, atitikti ES tvarumo reikalavimus ir kartu išlaikyti gaminių kokybę.

Tokie sprendimai ypač svarbūs eksportuojančioms Lietuvos įmonėms. Globaliose tiekimo grandinėse vis dažniau vertinamas ne tik gaminio funkcionalumas, bet ir jo kilmė, perdirbtų medžiagų dalis bei aplinkosauginiai rodikliai.

Kur ši technologija galėtų būti pritaikyta?

FTMC 3DLab tyrėjai mato platų REFA pritaikymo lauką. Viena iš krypčių – 3D spausdinimo gijos iš perdirbtų polimerų. Tai būtų itin įdomu Lietuvos inžinerijos, prototipavimo ir švietimo bendruomenei, nes tvaresnės 3D spausdinimo medžiagos galėtų būti naudojamos universitetuose, kūrėjų dirbtuvėse ir mažosiose gamybos įmonėse.

Kitos galimos sritys – automobilių komponentai, techninės detalės, statybiniai produktai, buitinės paskirties gaminiai, elektronikos korpusai ir įvairūs kompozitai. Jei perdirbtas plastikas taptų patikimesnis, jis galėtų pakeisti didesnę dalį pirminių žaliavų net tuose segmentuose, kuriuose šiandien gamintojai dar elgiasi atsargiai.

Mokslas ir pramonė: lietuviškas modelis globaliai problemai

Projektui vadovauja FTMC 3DLab mokslininkas dr. Genrik Mordas, kurio komanda jau ne vienerius metus dirba su perdirbtų polimerų modifikavimu, kompozitinėmis medžiagomis, lazerinėmis, ultragarsinėmis ir pažangios gamybos technologijomis. REFA projektas šias kompetencijas sujungia į vieną praktiškai pritaikomą sprendimą.

Svarbus vaidmuo tenka ir Lukui Razgūnui – UAB Energesman technologijų vystymo vadovui bei FTMC doktorantui. Jo patirtis apima tiek pramoninį plastiko rūšiavimą ir perdirbimą, tiek akademinius tyrimus. Tokia kombinacija itin vertinga, nes laboratoriniai sprendimai turi būti patikrinti realiose gamybos linijose, kur susiduriama su žaliavų nepastovumu, priemaišomis ir kokybės užtikrinimo iššūkiais.

Ką tai reiškia Lietuvos vartotojams ir ateities technologijoms?

Vartotojai tiesiogiai REFA technologijos galbūt nepamatys parduotuvės lentynoje, tačiau jos poveikis gali atsispindėti gaminių kokybėje, kainoje ir tvarume. Jei Lietuvos įmonės galės naudoti daugiau kokybiško perdirbto plastiko, rinkoje gali daugėti aplinkai draugiškesnių produktų, pagamintų iš vietinių antrinių žaliavų.

Vilniuje kuriama REFA technologija taip pat rodo platesnę tendenciją: Lietuva gali konkuruoti ne tik programinės įrangos, finansinių technologijų ar lazerių srityse, bet ir žiedinės ekonomikos inovacijose. Jei projektas bus sėkmingas, jis gali tapti pavyzdžiu, kaip Lietuvos mokslas, pramonė ir jaunieji tyrėjai kartu kuria sprendimus globaliai plastiko atliekų krizei.