Nowatorska technologia pozwala na otrzymanie nowych surowców na potrzeby dóbr konsumpcyjnych
Do tej pory produkcja w przemyśle celulozowym opierała się na tak zwanym procesie obróbki metodą Krafta(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Ten przeszło stuletni, opatentowany w 1884 roku proces jest wysoce nieefektywny i charakteryzuje się niską wydajnością – pozwala na odzysk wyłącznie celulozy, która stanowi zaledwie 40–50 % objętości surowca, a ponadto opiera się na wykorzystaniu siarki. W wyniku tych czynników metoda ta generuje nie tylko duże ilości zanieczyszczeń, ale także prowadzi do powstawania dużych kosztów. Konieczne jest bowiem przeprowadzenie kosztownej obróbki końcowej, zwłaszcza jeśli masa celulozowa jest przetwarzana na włókna wykorzystywane w tkaninach. Zespół finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu CHBTECH(odnośnik otworzy się w nowym oknie) opracował proces oparty na ekstrakcji celulozy przy pomocy gorącej wody pod ciśnieniem (ang. pressurised hot water extraction, PHWE), w ramach którego wykorzystywane są wyłącznie minimalne ilości substancji chemicznych. „W rezultacie wytwarzamy trzy wysokiej jakości biopolimery w naturalnej i nieuszkodzonej formie. Opracowana przez nasz zespół metoda jest również o wiele bardziej elastyczna – może posłużyć zarówno do obróbki drewna, jak i innych surowców w postaci odpadów rolniczych i przemysłowych”, wyjaśnia Mari Taipale, dyrektorka operacyjna spółki CH-Bioforce(odnośnik otworzy się w nowym oknie) odpowiedzialnej za realizację tego projektu.
Zmiany w wiekowym procesie
Technologia opracowana dzięki wsparciu ze strony finansowanego ze środków UE projektu CHBTECH pozwoliła na zwiększenie wydajności z około 50 % do przeszło 90 % w porównaniu z obróbką materiału przy pomocy metody Krafta. Podczas gdy w procesie siarczanowym połowa surowca pozostaje nieprzetworzona jako odpad, technologia opracowana w ramach unijnego projektu CHBTECH pozwala na przetworzenie aż 90 % materiału, dzięki czemu zaproponowany proces charakteryzuje się znacznie większą wydajnością. Ponadto metodę PHWE można wykorzystać do obróbki różnych materiałów, w tym słomy i odpadów przemysłowych. „Nasza technologia sprawia, że zbliżamy się o kolejny krok do realizacji wizji gospodarki o obiegu zamkniętym”, twierdzi Taipale. „Obecnie jesteśmy w stanie przetwarzać wybrane odpady przemysłowe na celulozę, którą można następnie wykorzystać w przemyśle włókienniczym”. Osiągnięcie wyższej wydajności nie przekłada się w tym wypadku na znaczący wzrost kosztów – rozwiązanie opracowane przez CH-Bioforce wiąże się z mniejszymi nakładami inwestycyjnymi oraz ograniczonym negatywnym wpływem na środowisko. „W ramach naszego procesu ograniczamy nie tylko wykorzystanie siarki, ale także stosowanie wielu innych substancji chemicznych, wykorzystując je w minimalnych ilościach. Woda używana w ramach procesu krąży w obiegu zamkniętym, co obniża zapotrzebowanie na świeżą wodę, a wszelkie zanieczyszczenia nie są uwalniane do środowiska. Co więcej, ze względu na efektywność przetwarzania przekraczającą 90 % ilość odpadów powstających w wyniku procesu jest niewielka”, dodaje Taipale. Nowy proces zmniejsza także ilość emisji dwutlenku węgla: „Najnowsze badania wykazały, że ogólna ilość emisji CO2 wytwarzanych w ramach procesu opracowanego przez CH-Bioforce wynosi jedynie 0,0176 ton metrycznych ekwiwalentu CO2 na tonę suchego powietrza, co stanowi mniej niż jedną setną emisji powstających w ramach procesu opartego na metodzie Krafta".
Efektywność niejedno ma imię – elastyczne instalacje i możliwości
Inną kluczową zaletą tego nowego systemu jest fakt, że pozwala na budowę instalacji w różnych rozmiarach, dzięki czemu z technologii mogą korzystać nawet stosunkowo niewielkie przedsiębiorstwa. Dzięki niskim kosztom inwestycji, wysokiej efektywności oraz lepszej jakości produktów końcowych, CH-Bioforce udało się opracować wysoce skalowalną technologię. „Możemy obecnie zaoferować technologię, która pozwala nowym grupom konsumentów zainwestować w przełomową technologię bez konieczności ponoszenia kosztów inwestycji liczonych w miliardach, z których znany jest obecnie przemysł celulozowy. Dzięki temu proces obróbki drewna może być prowadzony bliżej zarówno samych surowców, jak i użytkowników końcowych uzyskanych materiałów – to z kolei przekłada się na ograniczenie kosztów transportu i emisji zanieczyszczeń”.
Skalowanie rozwiązania w celu zaprezentowania potencjału
Zespół odpowiedzialny za realizację projektu CHBTECH postanowił samodzielnie zbudować pierwszy zakład produkcyjny, aby przedstawić założenia nowej koncepcji partnerom przemysłowym projektu. W trakcie jego realizacji partnerzy przemysłowi oceniali możliwości zastosowania biopolimerów CH-Bioforce w branży tekstylnej i kosmetycznej. „Wyniki okazały się bardzo obiecujące – do tego stopnia, że podpisaliśmy szereg listów intencyjnych z przedsiębiorstwami zainteresowanymi zakupem naszych biopolimerów, gdy będą już dostępne na rynku. Nawet jeśli tylko kilka z nich doprowadzi do podpisania umów, sprzedamy całą moc produkcyjną naszego pierwszego zakładu”, dodaje Taipale. Niezależnie od tego, co przyniesie przyszłość, Taipale jest zadowolona z rozwoju projektu. „Naszym największym osiągnięciem było zwiększenie świadomości rynku oraz zbudowanie popytu na nasze produkty. Ponadto zwiększyliśmy skalę naszej technologii i z powodzeniem przeprowadziliśmy kilka próbnych testów słuszności koncepcji z wykorzystaniem różnych surowców”.
