Zwiększenie europejskiego potencjału w zakresie produkcji nanokompozytów
Tworzywa nanokompozytowe są stosowane w sektorze budowlanym do wykonywania powierzchni odpornych na działanie warunków atmosferycznych, powłok antykorozyjnych i łatwych do czyszczenia paneli elewacyjnych. Ich porowatość sprawia, że idealnie nadają się też do lekkich materiałów izolacyjnych. Jednak pomimo rosnącego zapotrzebowania przemysłu i konsumentów na tak elastyczne i ekologiczne rozwiązania, komercjalizacja nanokompozytowych materiałów budowlanych okazuje się trudna. „Większość firm produkcyjnych, o których tutaj mówimy, to MŚP, co oznacza, że produkcja nanokompozytów w ilościach, które byłyby użyteczne dla przemysłu budowlanego, jest prawdziwym problemem”, wyjaśnia koordynator projektu prof. Jose-Luis Valverde z Uniwersytetu Castilla-La Mancha w Hiszpanii. „Wyzwaniem nie jest prawidłowe prowadzenie badań naukowych, ani nawet znalezienie rynku zbytu, lecz zwiększenie skali z laboratoryjnej do skali przedkomercyjnej linii produkcyjnej, czy linii pilotażowej. Tu właśnie znajduje się prawdziwe wąskie gardło, a do tego brakuje specjalistów od skalowania, którzy mogliby pomóc”. Eliminowanie wąskich gardeł Zajęcie się tym wąskim gardłem było założeniem projektu NANOLEAP (Nanocomposite for building constructions and civil infrastructures: European network pilot production line to promote industrial application cases). Skoordynowana sieć pilotażowych linii produkcji nanokompozytów została utworzona przez partnerów projektu z doświadczeniem w zwiększaniu skali, aby pomóc MŚP w przybliżeniu ich produktów do wprowadzenia na rynek. Następnie ogłoszono otwarte zaproszenie do składania ofert w celu przyciągnięcia MŚP zainteresowanych rozwojem lub testowaniem swoich technologii przy pomocy sieci. „Pomysł na projekt był prosty”, mówi Valverde. „Zwykle MŚP potrzebują dużego wsparcia finansowego, aby wprowadzić swoje pomysły na rynek, więc zamiast tego zaoferowaliśmy im bezpłatne usługi w zakresie skalowania. Usługi te objęły również opracowanie biznesplanów i analiz rynkowych”. Dzięki skoncentrowaniu się na innowacjach na skalę niemal przemysłową zespół może pomagać MŚP we wdrażaniu wyników badań i dalszym rozwoju produktów oraz procesów. Innowacje opracowywane przez europejskie MŚP to m.in. nanokompozytowe powłoki chroniące konstrukcje pracujące w niekorzystnych środowiskach, takie jak turbiny wiatrowe oraz infrastruktura przybrzeżna i morska, przed niekorzystnymi warunkami atmosferycznymi. Kompozytowe systemy fasadowe oparte na nanokompozytach polimerowych to kolejny obszar o dużym potencjale. Materiały te są znacznie lżejsze od betonu czy szkła i mogą posiadać takie funkcje jak samoczyszczenie, ochrona przed promieniowaniem UV i wysoka izolacja termiczna. Proste rozwiązania, doskonałe efekty Jak twierdzi Valverde, projekt jest bardzo pozytywnym doświadczeniem dla wszystkich zaangażowanych osób. „Na przykład, jednym ze wspartych przez nas MŚP produkujących nanokompozyty była irlandzka firma chcąca opracować nanokompozytowe panele słoneczne odznaczające się lekkością i estetyką, które mogłyby być produkowane masowo i instalowane przy 50 % niższych kosztach niż istniejące metalowe kolektory słoneczne, umożliwiając tym samym znaczne zwiększenie wydajności pozyskiwania energii słonecznej. Inne MŚP otrzymały wsparcie na opracowanie biosensorów do wykrywania biomarkerów w płynach biologicznych, a także powłok stosowanych na stalowych laminatach magnetycznych i innych metalowych częściach maszyn”, mówi. „Firmy te miały problem z wprowadzeniem swoich wyrobów na rynek. Dzięki naszemu doświadczeniu udało nam się im pomóc usprawnić i zoptymalizować procesy produkcyjne”. Dla Valverde jest to dowód znaczenia projektu NANOLEAP, dotyczącego dostarczania MŚP prostych rozwiązań, które pomagają im poradzić sobie z trudnościami dotyczącymi przetwarzania. Niewielkie udoskonalenie procesu produkcyjnego oznacza, że firmy mogą teraz szybciej wprowadzać na rynek więcej produktów. Przedmiotem prac były także inne wąskie gardła dotyczące przetwarzania – na przykład w przypadku określonych rodzajów wysokowydajnych antykorozyjnych powłok nanokompozytowych. „Korozja metali kosztuje Europę 200 miliardów euro rocznie”, mówi Valverde. „Obniżenie kosztów utrzymania infrastruktury może przynieść znaczne oszczędności”. Sukces projektu NANOLEAP, który został oficjalnie zakończony w połowie 2018 roku, doprowadził do zorganizowania nowego otwartego zaproszenia do składania wniosków dla producentów nanokompozytów zainteresowanych skorzystaniem z wiedzy specjalistycznej w zakresie skalowania. „To specjalne zaproszenie z niskimi stawkami, które mają przyciągać MŚP”, mówi Valverde. „Planujemy ogłoszenie tego zaproszenia przed końcem roku. W przedsięwzięcie zaangażowanych jest większość partnerów projektu, a z naszej strony chodzi o zapewnienie trwałych efektów”.
Słowa kluczowe
NANOLEAP, nanokompozyty, budownictwo, izolacja, izolacja termiczna, korozja, fasada, infrastruktura, budynek