Czy odpady mogą stać się zasobem, który ograniczy zużycie energii w budynkach? Łącząc wyzwania związane z rosnącą ilością odpadów przemysłowych oraz potrzebą zwiększania efektywności energetycznej sektora budowlanego, badacze z Wydziału Chemii Uniwersytetu Jagiellońskiego opracowują innowacyjne rozwiązanie, wykorzystujące materiały pochodzące z recyklingu baterii, przemysłu biopaliw i górnictwa.
Sektor budowlany odpowiada za znaczną część globalnego zużycia energii i emisji gazów cieplarnianych. Jednocześnie rozwój nowych technologii zwiększa ilość odpadów przemysłowych, w tym pozostałości po recyklingu baterii litowo-jonowych, produktów ubocznych przemysłu biopaliw oraz odpadów mineralnych z produkcji kruszyw. Szczególnym wyzwaniem jest zagospodarowanie grafitu z tzw. czarnej masy, który po odzysku metali często ma ograniczone zastosowanie. Beton, mimo dużej bezwładności cieplnej, nie magazynuje efektywnie energii cieplnej.
Projekt ACTI-CON pokazuje, że innowacyjne podejście do materiałów budowlanych może jednocześnie odpowiadać na wyzwania środowiskowe, energetyczne i gospodarcze. Jego celem jest opracowanie prototypowego dodatku do betonu zwiększającego zdolność magazynowania energii cieplnej przy wykorzystaniu surowców wtórnych. Rozwiązanie łączy trzy strumienie odpadów: grafit z recyklingu baterii (ocenione zostanie bezpieczeństwo środowiskowe jego wykorzystania w aspekcie możliwej obecności kobaltu, niklu lub fluoru), biopochodne materiały zmiennofazowe (gliceryna, oleje roślinne) i mineralne produkty uboczne przemysłu wydobywczego. Powstaną także demonstracyjne bloczki betonowe wykorzystywane w działaniach edukacyjnych.
Projekt wpisuje się w założenia gospodarki o obiegu zamkniętym i odpowiedzialnej produkcji, przekształcając odpady w funkcjonalne składniki materiałów konstrukcyjnych. Wykorzystując odpady jako cenne surowce, otwiera drogę do tworzenia bardziej zrównoważonych technologii wspierających transformację sektora budowlanego. Połączenie badań naukowych, współpracy z biznesem oraz aktywnego udziału studentów sprawia, że przedsięwzięcie ma nie tylko wymiar badawczy, ale również edukacyjno-poznawczy i społeczny. Opracowane rozwiązania mogą w przyszłości przyczynić się do ograniczenia ilości odpadów, poprawy efektywności energetycznej budynków i rozwoju gospodarki o obiegu zamkniętym, potwierdzając, że nauka może skutecznie odpowiadać na potrzeby współczesnego świata.
Przedsięwzięcie będzie realizowane na Uniwersytecie Jagiellońskim w modelu Living Lab, wspierającym współpracę nauki, biznesu i społeczeństwa. Jego rdzeniem będzie cykl warsztatów i spotkań roboczych z partnerem przemysłowym z sektora materiałów mineralnych. Spotkania pozwolą określić wymagania technologiczne, zaprojektować formulację dodatku i ocenić potencjał wdrożeniowy. Badania laboratoryjne będą wspierać proces współtworzenia poprzez analizę właściwości surowców i materiałów. Studenci wezmą udział w warsztatach, analizie materiałów oraz przygotowaniu próbek demonstracyjnych, rozwijając kompetencje w zakresie innowacyjności, badań interdyscyplinarnych i współpracy z przemysłem.
Koordynatorką projektu ACTI-CON jest dr hab. Agnieszka Węgrzyn z Zakładu Technologii Chemicznej Wydziału Chemii Uniwersytetu Jagiellońskiego.
Alicja Bielecka, źródło: UJ