Naftu aizvietos koksnes izcelsmes produkti 5
Anita Jaunbelzere, “Latvijas Avīze”, AS “Latvijas Mediji”
Ar meža nozari Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūta (LVKĶI) Polimēru laboratoriju saista pētījumi par tallu, lignīnu, mikrocelulozi un tās nano piedevām. Tie ir atjaunojamie resursi, kas var aizvietot naftas izcelsmes izejvielas. Par ieguldījumu zinātnē laboratorijas kolektīvs saņēmis meža nozares gada balvu – “Zelta čiekuru”.
Zinātnieki gan sadarbojas, gan konkurē
LVKĶI direktors un Polimēru laboratorijas vadītājs Uģis Cābulis norādīja, ka institūtā ir divi galvenie pētījumu virzieni: “Pirmais – poliuretāns, otrs – kriogēnās izolācijas materiāli kosmosa tehnoloģijām. Poliuretāns ir ideāls siltumizolācijas materiāls, ko uzsmidzinot var uzklāt uz jebkuras virsmas: sienas, grīdas, griestiem.
Tas tikai jānoizolē. Tā siltumizolācija ir divreiz efektīvāka kā minerālvatei, tāpēc nepieciešama uz pusi plānāka kārtā. Tas noteikti ir labākais risinājums, izolējot sarežģītas konfigurācijas konstrukcijas.”
Vairākos projektos, kurus finansējusi gan Latvija, gan Eiropas Savienība, zinātnieki izstrādājuši poliuretāna materiālu ieguves tehnoloģiju, kur daļu no izejvielām, kuras agrāk ieguva no naftas pārstrādes, aizvieto ar tallu eļļu, kas ir celulozes ražošanas blakusprodukts. To var izmantot arī kā piedevu krāsu un laku ražošanā, pievienot bitumam, asfaltam. No tallu eļļas var iegūt biodīzeli. Taču lielāko pievienoto vērtību var iegūt plastmasu industrijā.
U. Cābulis: “Mūsu gadījumā tie ir dažādi poliuretāna veidi. Mums izveidojusies laba sadarbība ar Skandināvijas valstīm. Kopīgi strādājām vairākos projektos. Zinātnē vienlaikus pastāv gan konkurence, gan kooperācija.”
Eiropas atbalstīta projekta ietvaros zinātnieki pēta arī lignīnu. Lignīns koksnes sastāvā ir apmēram trešā daļa. Tam ir sarežģīta struktūra, un perspektīvā tas var kalpot par izejvielu daudziem produktiem. Pētījumu mērķis ir izmantot to kā izejvielu tai pašai poliuretānu ražošanai, lai daļēji aizvietotu naftas izcelsmes izejvielas.
Vēl viens iemesls, kas ļāva pretendēt uz balvu “Zelta čiekurs”, ir tā sauktā mikrocelulozes un nanocelulozes pildvielas poliuretāniem, jo tās uzlabo materiālu struktūru un fizikālās īpašības. Nano piedevas ir ļoti sīciņas un maz vajag, bet tās var būtiski ietekmēt rezultātu. Pievienojot tikai dažus procentus vai pat procentu daļas, materiāla stiprība palielinās, bet siltumvadītspēja samazinās.
Jau daudzus gadus laboratorijā izstrādā poliuretāna materiālus, kas nodrošina kriogēno izolāciju – ļoti zemu temperatūru. Kriogēnā izolācija nepieciešama, transportējot gāzes – sašķidrināto slāpekli un sašķidrināto ūdeņradi. Šobrīd pētnieki piedalās projektā “Bio for krio” (biomateriāli priekš kriogēnās izolācijas).
Nākotnes enerģiju meklējot
“Nākotnē viens no enerģijas nesējiem būs sašķidrinātais ūdeņradis – videi draudzīgs, kas sadegot atdod milzīgu daudzumu enerģijas un veido ūdeni,” stāsta U. Cābulis, “tas jāglabā un jātransportē – 253 oC. Ar tik zemu temperatūru izolācija ir īpaši svarīga.
Tādos mīnusos materiāli kļūst trausli un drūp. Mūsu zinātniekiem ir tāda pieredze vēl no padomju laika, kad sadarbojāmies ar kosmosa industriju. Kad 1986. gadā beidzu universitāti un sāku strādāt institūtā, nācās iesaistīties kosmosa kuģa “Buran” siltumizolācijas izstrādē, bet kopš 2000. gada sadarbojamies ar Eiropas Kosmosa aģentūru, lai izstrādātu kriogēnās izolācijas materiālu Eiropas kosmosa kuģim “Ariane”.”
Sadarbībā ar meža nozari LVKĶI Poliuretāna laboratorija piedalījusies valsts pētījumu programmā IMATEH. Šajā projektā kopā ar Rīgas Tehnisko universitāti un akciju sabiedrību “Latvijas Finieris” izstrādāts sendviča tipa panelis. Tā malas un ribas ir no saplākšņa, bet vidū zinātnieku izstrādāts siltumizolācijas materiāls – poliuretāna putuplasts. Šie paneļi pagaidām masveidā ražoti netiek.
Jāsaprot produkta potenciāls
Savu dalību konkursā uz “Zelta čiekuru” LVKĶI pētnieki pieteica arī tādēļ, ka konkursa nolikumā viens punkts attiecas uz jaunās paaudzes zinātnieku iesaistīšanu. Šajā ziņā institūtam pagājušais gads bijis veiksmīgs, jo Polimēru laboratorijā trīs jauni kolēģi poliuretāna receptūras jomā aizstāvējuši doktora grādus ķīmijā un vides zinātnē.
Tie ir laboratorijas zinātnieki Miķelis Ķirpļuks, Anda Fridrihsone un Aiga Ivdre. Institūta direktors to vērtē kā īstu veiksmes stāstu, jo kolēģiem bijuši gan pamatīgi izstrādāti zinātniskie darbi, gan publikācijas.
U. Cābuli iepriecina jauno kolēģu panākumi: “Viņi kā zinātnieki ir patstāvīgi. Es jau vairāk esmu administrators, institūta direktors – nu jau astoņus gadus. Joprojām esmu arī laboratorijas vadītājs. Priecājos, ka viņi paši šobrīd vada izpētes procesu un zinātnē ir mani apsteiguši. Tā tam ir jābūt! ”
Institūta pagalmā no jauna tiek būvēts angārs, kurā būs gan laboratorija, gan neliela rūpnīca. Tas nepieciešams, lai to, ko zinātnieki izstrādā laboratorijā, varētu izmēģināt arī ražošanā, līdz ar to saprast produkta komerciālo potenciālu.
“To sauc arī par mērogošanu. No kilograma var pāriet uz simts kilogramiem un tad, ja viss notiek, uz tonnām,” paskaidro U. Cābulis. “Šobrīd ir dažādi LIAA projekti saistībā ar komercializāciju, lai dažādas institūta izstrādnes mērogotu un piedāvātu partneriem visā pasaulē. Pārdodot licences, patentus, Latvijas zinātne nopelnītu un katra saražotā tonna dotu savu pienesumu arī Latvijai. “
