Funkcjonalne popioły

Projekt IniTech dotyczący możliwości wykorzystania popiołów w budownictwie i inżynierii lądowej to zadanie jakiego podjęli się naukowcy z Wydziału Inżynierii Materiałowej i Ceramiki pod kierunkiem Pana Profesora Jerzego Dyczka. Głównym celem zainicjowanych w 2010 roku badań była próba takiego uszlachetnienia popiołów i znalezienia dla nich zastosowania, aby zastąpić nimi niektóre surowce  naturalne (czerpane ze środowiska) jak np. piasek czy surowce ilaste, a także cement lub wapno palone.

Popioły zalegające przy elektrowniach czy elektrociepłowniach stanowią atrakcyjną alternatywę, zwłaszcza po ich odpowiednim przetworzeniu. Jak podkreśla prof. J. Dyczek wykorzystanie ubocznych produktów spalania to proekologiczne działanie w dwóch aspektach. – Z jednej strony oszczędność surowców naturalnych, a z drugiej odzyskanie terenów przemysłowo zdegradowanych. W ramach realizowanych badań naukowcy prowadzili próby laboratoryjne, a także - w większej skali - próby techniczne. Dzięki opracowaniu metod selekcji i separacji popiołów lotnych i ubocznych produktów spalania, jak również po redukcji ich naturalnego zwilgocenia, udało się znacznie zwiększyć ich efektywność oraz wskazać całkowicie nowe ich wykorzystanie. Najbardziej innowacyjnym rozwiązaniem w prowadzonych pracach była redukcja wilgoci i pneumatyczna separacja popiołów na wybrane frakcje ziarnowe.

- Uszlachetnione popioły mogą znaleźć zastosowanie w przemyśle produkującym cegły, pustaki, w różnorodnych kształtkach, wyroby klinkierowe, dachówki  aż po produkty takie jak ścienne płytki okładzinowe czy płytki podłogowe – wylicza zastosowanie prof. Dyczek. Popioły lotne i mieszanki popiołowo-żużlowe mogą być używane także w budownictwie i inżynierii lądowej. - Istotnym zastosowaniem jest zastąpienie wapiennej mączki stosowanej w asfaltach – wyjaśnia kierownik projektu. Jeden z profitów to zastąpienie kilkukrotnie tańszym surowcem, jakim jest popiół, stosunkowo drogiej mączki wapiennej. Z drugiej zaś strony okazuje się, że niektóre właściwości asfaltu z domieszką popiołów są lepsze niż przy zastosowaniu klasycznej mieszanki. W ubiegłym roku firma współpracująca z naukowcami wybudowała próbne odcinki dróg, a następnie poddała je badaniom. Sprawdzana była nie tylko nawierzchnia asfaltu, zwana przez fachowców warstwą ścieralną, ale także warstwy przejściowe. Testy wykazały bardzo dobre właściwości asfaltu z domieszką popiołów. Aktualnie toczą się rozmowy dotyczące umowy licencyjnej w tym zakresie.

Prof. J. Dyczek wymienia także inną grupę zastosowań popiołów, jaką są sorbenty. Dzięki nim możemy oczyszczać gazy z niektórych zanieczyszczeń, a zwłaszcza niektórych metali. - Tego rodzaju zastosowanie sprawdzaliśmy póki co w skali laboratoryjnej. Z umów licencyjnych zawartych dotychczas wynika, że rozwiązanie naukowców z WIMiC AGH znajduje zastosowanie w m.in spoiwach drogowych zawierających popiół, betonach konstrukcyjnych, klejach do płytek, cemencie murarskim czy zaprawie tynkarskiej oraz w dziedzinach inżynierii lądowej. Przyznane przez Narodowe Centrum Badan i Rozwoju środki finansowe rzędu ponad 13 mln zł pozwoliły na przeprowadzenie fazy badawczej, a także sprawdzenie wyników w skali technicznej. Obecnie projekt jest na etapie wdrożeniowym, a ponad dwadzieścia zawartych dotychczas umów licencyjnych z partnerami przemysłowymi, a zwłaszcza Elektrownią w Połańcu, najlepiej świadczy o zainteresowaniu branży budowlanej i korzyściach płynących z zastosowania z pozoru niezdatnych już do niczego ubocznych produktów spalania.

 

Tekst: Anna Żmuda