Kauno technologijos universiteto (KTU) ir Lietuvos energetikos instituto (LEI) mokslininkai sugalvojo būdą, kaip iš drabužių džiovyklų surinktus mikropluošto pūkus paversti energija. Jie ne tik sumontavo bandomąjį pirolizės katilą, bet ir išvystė matematinį modelį, skirtą apskaičiuoti galimam technologijos ekonominiam ir aplinkosauginiam veiksmingumui. Tyrėjai įsitikinę, kad panaudojant iš 1 milijono žmonių skalbinių džiovyklių gautus pūkus galima pagaminti beveik 14 tonų naftos, 21,5 tonos dujų ir beveik 10 tonų anglies.
Kiekvienais metais žmonija visame pasaulyje suvartoja apie 80 milijardų vienetų drabužių, tačiau apie 160 milijonų eurų vertės rūbų patenka į sąvartynus, o tai sukelia itin dideles aplinkos ir sveikatos problemas. Aplinkai kenkiama ir naudojant tekstilės gaminius: skalbimo metu iš 1 kg tekstilės susidaro apie 300 mg mikropluošto. Todėl vienas iš būdų sumažinti tekstilės vartojimo žalą aplinkai – sumažinti skalbyklių daromą poveikį.
Iš tekstilės atliekų išgavo net tris energijos produktus
„Mikropluošto pūkai priskiriami prie mikroplastikų. Didelius plastikinius daiktus gana lengvai galima išrūšiuoti ir perdirbti, tačiau to neįmanoma padaryti su mikroplastikais – mažais plastikiniais gabalėliais, kurių skersmuo mažesnis nei 5 mm. Didelis kiekis mikroplastikų išplaunamas į kanalizaciją, vėliau patenka į jūras, tokiu būdu sukelia grėsmę aplinkai“, – sako dr. Samy Yousef’as, KTU Mechanikos inžinerijos ir dizaino fakulteto mokslininkas.
Dr. S. Yousef’as yra tarpinstitucinės komandos, sukūrusios ekologišką technologiją, skirtą iš tekstilės atliekų išgauti energijos produktams, vadovas. Eksperimentui iš KTU bendrabučių skalbinių džiovinimo mašinų filtrų buvo renkami mikropluošto pūkai. Kadangi bendrabučių gyventojai yra kilę iš skirtingų šalių Europoje, Afrikoje, Azijoje ir Amerikoje, surinkti mėginiai buvo labai įvairūs.
Naudojant bandomąjį pirolizės katilą, sumontuotą Lietuvos energetikos instituto laboratorijose, mokslininkams iš surinktų mikropluošto pūkų pavyko išgauti tris energijos produktus: naftą, dujas ir anglį. Rezultatai rodo, kad termiškai apdoroti pūkai skyla į energijos produktus. Technologijos našumas – iki 70 proc.
„Tekstilės atliekas dažniausiai įsivaizduojame kaip tvirtus audinius, kurie yra nešvarūs, užteršti dažomosiomis medžiagomis. Norint kietąsias atliekas paversti skystomis, reikia daug energijos. Tačiau mikropluošto pūkai yra tarsi „skaldyto pluošto“ tekstilės atliekos: jie yra vienodo dydžio ir formos, juose yra daug degių junginių, atsirandančių iš medvilnės ir poliesterio elementų, juos lengviau transformuoti“, – teigia S. Yousef’as.
Ne tik pelninga, bet ir ekologiška technologija
Mokslininkai taip pat sukūrė matematinį modelį, skirtą įvertinti galimam technologijos ekonominiam ir aplinkosauginiam veiksmingumui. Atliktas tyrimas rodo, kad pramonėje taikant šią strategiją ji būtų ne tik pelninga, bet ir ekologiška: iš 1 milijono žmonių skalbinių džiovyklių surinktų mikropluošto pūkų sukurtos energijos pelningumas siektų apie 100 tūkst. eurų, o pasitelkus Lietuvos mokslininkų sukurtą metodą anglies dioksido išmetimą būtų galima sumažinti iki 42,039,000 kg CO2-eq/t.
„Remiantis mūsų tyrimais, būtų galima naudoti mikropluošto pūkų surinkimo sistemą, panašią į taromatus. Namų ūkiai pūkus iš džiovinimo mašinos filtrų atvežtų į surinkimo punktą ir už tai gautų tam tikrą kompensaciją. Šiuo metu sukurta technologija ir atlikti skaičiavimai, tačiau visa tai gali būti tobulinama toliau“, – tikina S. Yousef’as.
Tyrimas atskleidė, kad mikropluošto pūkai gali būti laikomi atsinaujinančios energijos šaltiniu, kuris užtikrina tvarumą ir pagreitina bendrą tekstilės pramonės perėjimą prie žiedinės ekonomikos.
Be anksčiau aprašyto tyrimo, dr. S. Yousef’as ir kartu dirbanti mokslininkų komanda sukūrė ir kitas ekologiškas technologijas, skirtas išskirti medvilnei, gliukozei ir energetikos produktams iš tekstilės atliekų, taip pat nebenaudojamų ir netinkamų eurų banknotų, taikant mechaninius, terminius, cheminius ir biologinis apdirbimo metodus.
Samy Yousef’o, Justo Eimonto, Kęstučio Zakarausko, Nerijaus Striūgos, Ala’os Mohamed’o straipsnis „Nauja mikropluošto pūkų, gautų iš drabužių džiovyklės, kaip tvaraus atsinaujinančios energijos šaltinių naudojimo strategija“ buvo paskelbtas „Science of The Total Environment“ 762 tome, 2021 m.
Projektas gavo finansavimą iš Lietuvos mokslo tarybos (LMTLT), sutarties Nr. S-MIP-20-27.