Promowanie zrównoważonego rozwoju przy użyciu zaawansowanych biokompozytów

Dążenie do gospodarki neutralnej pod względem emisji dwutlenku węgla doprowadziło klientów i firmy do szukania produktów bardziej przyjaznych dla środowiska. Aby opracować takie produkty, producenci musieli skierować uwagę na włókna naturalne i drewniane oraz biopolimery. Biokompozyty będące połączeniem takich włókien i polimerów są lekkie, trwałe i do tego niedrogie, jednak ich główną zaletą jest ich zrównoważony charakter wynikający z niezwykle małego śladu węglowego.

Przyczyniając się do realizacji europejskich celów w zakresie zrównoważonego rozwoju, finansowany przez UE projekt SSUCHY zajmuje się opracowaniem wielofunkcyjnych i biodegradowalnych lub poddających się recyklingowi biokompozytów z konopi i drewna. Celem projektu jest stworzenie i zaprezentowanie pełnego łańcucha wartości – od pola do produktu końcowego – na potrzeby zastosowań w branży motoryzacyjnej, lotniczej, akustycznej i elektronicznej.Po trzech latach od rozpoczęcia tego przewidzianego na cztery lata projektu naukowcy dokonali ważnych odkryć w dziedzinie technologii biopolimerów. Według komunikatu prasowego opublikowanego na stronie internetowej Open Access Government: „[b]adania stosowane nad biopolimerami obejmują przekształcanie niewykorzystanych frakcji drewna (takich jak kora) w budulec dla termoutwardzalnych i termoplastycznych polimerów. Jak dotąd najbardziej zaawansowana jest część badań dotycząca polimerów termoutwardzalnych. Naukowcy pracują obecnie nad znalezieniem rozwiązania, które pozwoli na zwiększenie skali produkcji pewnych obiecujących monomerów”. Inne znaczące osiągnięcia obejmują opracowanie nowych metod obróbki skutkujących uzyskaniem wodoodpornego systemu termoutwardzania, który nie wymaga użycia sutych włókien roślinnych. Jeśli zaś chodzi o wzmocnienie tkanych włókien konopnych, zespół projektu SSUCHY dokonał istotnych postępów w zakresie hodowli oraz głównych i pobocznych etapów przetwarzania służących uzyskaniu wysokiej jakości włókien na potrzeby zastosowań strukturalnych.Prace naukowców z zespołu projektu dotyczące biokompozytów pozwoliły na wykorzystanie niektórych opracowanych materiałów w czterech przemysłowych prototypach. Dzięki tym prototypom zdołano wykazać, w jaki sposób biokompozyty mogą zastąpić swe odpowiedniki pochodzenia kopalnego w istniejących zastosowaniach przemysłowych. Pod koniec trwania projektu, w sierpniu 2021 roku, wszystkie prototypy prezentujące możliwości materiałów będą wyposażone we wzmocnienia z tkanych konopi.

Badacze ukończyli już pierwsze prototypy ekologicznego systemu głośników i panelu kokpitu. Według niedawnego komunikatu prasowego opublikowanego na stronie projektu SSUCHY wysokowydajny system głośników należący do partnera projektu, firmy Wilson Benesch, „jest pierwszym tego rodzaju zaawansowanym biosystemem nagłośnienia o rzeczywistym potencjale rynkowym”. Prototyp składa się z przyjaznego dla środowiska warstwowego materiału wykonanego z tkanych włókien konopnych połączonych z pianką politereftalanu etylenu z recyklingu. Panel kokpitu elektrycznego samolotu, zaprojektowany przez partnerów projektu – Instytut Kompozytów w Bristolu (Uniwersytet w Bristolu) oraz Europejskich Konsultantów ds. Projektów Samolotów (ang. European Aerospace Design Consultants, EADCO) – wyposażony jest w rdzeń wykonany z epoksydowo-lnianego kompozytu połączonego z pianką klasy lotniczej. „Zgodnie z naszą wiedzą demonstracyjny panel kokpitu opracowany w projekcie SSUCHY jest obecnie jedyną częścią strukturalną kokpitu o podłożu biologicznym, która osiąga wyniki porównywalne z wymogami regulacyjnymi Agencji Unii Europejskiej ds. Bezpieczeństwa Lotniczego, jak również z bardzo rygorystycznymi specyfikacjami i zasadami certyfikacji samolotów”, czytamy w komunikacie prasowym. Pozostałe dwa realizowane projekty demonstracyjne to skorupowa rama skutera elektrycznego o podłożu biologicznym oraz nośna podłoga bagażnika samochodowego. Realizują je odpowiednio partnerzy projektu, firmy NPSP i Trèves (CERA). W ostatnim roku badacze z projektu SSUCHY (Sustainable structural and multifunctional biocomposites from hybrid natural fibres and bio-based polymers) ukończą produkcję i testowanie opracowywanych produktów demonstracyjnych. Projekt zakłada również uczestnictwo w innych inicjatywach dotyczących biokompozytów po zakończeniu ich eksploatacji. Dodatkowo naukowcy wezmą udział w zajęciach szkoły letniej, aby przekazać studentom studiów magisterskich i doktoranckich wiedzę na temat najnowszych postępów w dziedzinie technologii wykorzystujących naturalne włókna.

Więcej informacji:

strona projektu SSUCHY