Pandemijos metu uoliai saugojusios nuo viruso, kaukės ne visada saugiai keliavo su bendru atliekų srautu ar buvo tinkamai utilizuotos. Pavojaus varpais garsiau skambinti verčia ir per pastaruosius trejus metus stipriai išaugę vienkartinių respiratorių, pirštinių, apsauginių skydelių, akinių ir plastiko pakuočių maisto pristatymui į namus skaičiai.
Dideli kiekiai žmogui ir aplinkai kenksmingo plastiko tapo sunkiai kontroliuojami. Tai neigiamai paveikė kone visus gamtos ciklus: gaminiuose esantis mikroplastikas užteršė miškus, dirvožemį, vandens telkinius.
Tyrimui vadovaujantis Nerijus Striūgas, Lietuvos energetikos instituto Degimo procesų laboratorijos vadovas, pastebi, kad tinkamai perdirbus veido kaukę, galima ne tik kontroliuoti jos taršą aplinkai, bet ir atgauti energiją.
„Laboratorijoje susidariusį kaukės produktą galima pritaikyti skirtingoms pramonės šakoms ir poreikiams. Jeigu antrinei energijai reikalingos dujos, kaukių apdorojimo procesą galima pakreipti viena linkme. Jeigu pramonei reikalingos anglies dalelės, galima veikti kitaip. Mokslo užduotis – išsiaiškinti, kaip efektyviau naudoti išteklius ir užtikrinti teigiamą įtaką visuomenei", – apie jau antrus metus vykstantį tyrimą pasakoja N. Striūgas.
Jau nustatyta, kad veido kaukių sudėtyje dominuoja standartinės, daugelyje kitų plastiko gaminių sutinkamos medžiagos. Tad jų antrinio panaudojimo principą galės pritaikyti plataus spektro pramonė, o tyrimo išvados motyvuos sukurti saugesnę plastiko surinkimo sistemą.
„Pastebėjome, kad apdorojant kaukes aukštoje temperatūroje, susidaro šalutinis produktas – tam tikros frakcijos, beveik nanodalelių dydžio anglis. Ji pasižymi itin plačiomis antrinio panaudojimo galimybėmis: labai tiktų įvairiems valymo įrenginiams, filtrams ir kitoms jau esamoms technologijoms", – apie panaudotų COVID-19 veido kaukių termocheminį apdorojimą energijos atgavimui kalba N. Striūgas.
Kaip kaukės virsta kuru
Šiandien jau žinoma, kad vienkartines veido kaukes, pasak tyrimo vadovo, galima paversti pačiomis paprasčiausiomis, vandeniliu praturtintomis dujomis. Kuo paprastesniais junginiais dujos paverčiamos, tuo lengviau jos paskui perdirbamos. Įvairių, procesą pagerinančių katalizatorių pagalba šios dujos vėliau gali virsti bet kokiais produktais, netgi kuru.
Prisimindamas tyrimo pradžią, N. Striūgas pasakoja, kad iš pradžių tyrėjų grupė turėjo išsamiai susipažinti su kaukių sudėtimi. Ji, kaip parodė iš Lietuvos gamintojų gauti kaukių pavyzdžiai, yra sintetinė – tai grynas plastiko pluoštas. Veikiamas 400-500 °C, jis išgaruoja.
„Tam, kad kaukė virstų dujomis, pirmiausia ją susmulkiname iki granulių. Laboratorijoje esantis įrenginys, arba kaip mes jį vadiname – katiliukas – granules čia pat, aukštoje temperatūroje paverčia jas dujomis. Toliau keliame temperatūrą tam, kad išgaravusios medžiagos suskiltų į dar smulkesnes dalis, kol galiausiai virsta vandenilio, anglies dioksido ir anglies monoksido mišiniu", – apie proceso eigą pasakoja N. Striūgas.
Lietuvos energetikos institute, pasak jo, esanti medžiagų tyrimo laboratorija susintetina specialius katalizatorius. Jie, kartu su papildomai purškiamu vandeniu, susidariusiose dujose dar labiau padidina vandenilio koncentraciją. Taip iš dujų išgaunama net 60 proc. vandenilio.
Tyrime, pasak N. Striūgo, dalyvauja kelios mokslininkų grupės. Antroji projekte dalyvaujanti grupė dirba temperatūrinių plazminių tyrimų laboratorijoje. Čia tiriama, kuo pavirsta kaukės, veikiamos 5-10 tūkstančių laipsnių temperatūros. Tokiame karštyje išsiskyrę junginiai, sako N. Striūgas, labai tiktų įvairiems valymo įrenginiams, tačiau tai jau priskiriama ateities technologijoms.
Tuo tarpu trečioji projekto grupė iš Kauno technologijos universiteto Cheminės inžinerijos fakulteto viso ciklo efektyvumą tirs per socialinę prizmę. Bus vertinamas tokios technologijos taikymo poveikis žmogui ir aplinkai, skaičiuojama CO2 emisija.
Lietuvos mokslu jau domisi švedai
Projektas „Panaudotų COVID-19 veido kaukių termocheminis apdorojimas energijos atgavimui" yra finansuojamas Europos regioninės plėtros fondo lėšomis pagal 2014–2020 metų Europos Sąjungos fondų investicijų veiksmų programos priemones.
„Džiaugiamės, kad jau pavyksta išgauti švarias dujas, vienetinius junginius. Susidaranti vandenilio koncentracija pasiekė artimą teorinei. Puikiai pasiteisino ir katalizatorius – jis suskaido visus iki šiol dar ne itin naudingais laikytus sudėtingus junginius į paprastesnius, pritaikomus praktiškai", – pirmines tyrimo išvadas pateikia N. Striūgas.
Ši sritis, pastebi jis, aktuali ne tik Lietuvai. Švedų mokslininkai taip pat susidomėjo lietuvių atliekamu tyrimu, savo šalyje vykdo panašų.
Įgyvendinamo projekto priežiūrą vykdo Lietuvos mokslo taryba (LMT). Jai mokslininkai reguliariai teikia ataskaitas apie tyrimų eigą, rezultatus ir progresą.
Finansinė pagalba, pripažįsta N. Striūgas, labai svarbi pradinei pažinčiai su technologija. Ji suteikia galimybę išeiti į platesnę erdvę, padeda įsigyti reikalingų žaliavų ir įrangą, galiausiai, pritraukti perspektyvius studentus kurti pažangą mūsų šalyje. Jeigu laboratorijose būtų vien pasenusi įranga, pasak N. Striūgo, jaunas žmogus į jas nekeltų nei kojos.
„Stengiamės finansavimą panaudoti įvairiai – kad jo išvados būtų reikalingos ne tik ataskaitoms. Siekiame, kad tai neštų realią naudą: kad gilintume žinias, pritrauktume naujus žmones ir matytume tarptautinę tyrimų perspektyvą. Be finansavimo galima kažką pakapoti su kirviu, bet detalesnėms, nuoseklioms studijoms reikalingi kur kas tikslesni prietaisai. O jie kainuoja", – apie finansinės paramos svarbą mokslo kokybei kalba N. Striūgas.
Finansuoja Europos socialinis fondas