LIFE+ DIGITALIFE - naujas keraminių plytelių gamybos procesas

LIFE13 ENV/IT/000140

Fotokatalizė yra cheminė reakcija, kurią veikia šviesa, drėgmė ir fotokatalizatoriai, tokie kaip titano dioksidas (TiO2). Jis vaidina svarbų vaidmenį oksiduojant teršalus, biologiškai toksiškus agentus ir lakias organines molekules. Taigi fotokatalizatoriais padengti paviršiai galėtų atlikti svarbų vaidmenį gerinant oro kokybę vidaus ir lauko aplinkoje. Dabartinis keraminių plytelių dengimo procesas apima TiO2 miltelių (mikrometrų ir nanometrų dydžio dalelių), vandens ir silicio dioksido pagrindu pagamintų priedų mišinio purškimą per plytelių paviršių kaitinimo cikle (iki 680 °C). Vėliau paviršius šepečiu nuvalomas ir nuplaunamas vandeniu, siekiant pašalinti titano dioksido dalelių perteklių ir gauti vienalytį paviršių. Proceso metu sunaudojami dideli kiekiai vandens ir energijos, o apie 70% TiO2 miltelių prarandama. Nors titano dioksidas yra chemiškai inertiškas, naujausi tyrimai, nors ir dar neišsamūs, rodo, kad TiO2 nanodalelės gali būti kenksmingos žmonių sveikatai, ypač darbuotojams, kurie glaudžiai ir ilgai kontaktuoja su tokiais milteliais.

Projekto „LIFE DIGITALIFE“ tikslas - fotokatalitinių paviršių gamyba keraminių plytelių pramonei naudojant skaitmeninio spausdinimo technologiją. Šio proceso dėka bus ženkliai sumažintas sunaudoto titano dioksido kiekis bei energijos ir vandens sunaudojimas. Ši technologija bus pagrįsta tinkamai suprojektuotomis spausdinimo galvutėmis, naudojant rašalą, kurio pagrindą sudaro tirpikliai, TiO2 ir priedai (pvz., milteliai iš silicio), galintys padengti platų plytelių paviršių (iki 1,5 iki 3 m). Tikimasi, kad vandens, o ne tirpiklio pagrindo rašalo naudojimas dar labiau sumažins proceso poveikį aplinkai. Projekto metu numatoma paskleisti patvirtintus rezultatus, žinias apie tvarią gamybą ir teigiamą ekologiškai aktyvių plytelių poveikį aplinkai.

Projekto „DIGITALIFE“ metu bus suprojektuoti ir optimizuoti nauji keraminių plytelių skaitmeniniam spausdinimui skirti dažai, bus pastatyta bandomoji gamykla, išbandytas ir optimizuotas skaitmeninis spausdinimo procesas ir išanalizuotos eksploatacinės savybės, atsižvelgiant į naudą aplinkai. Naujasis procesas sumažins TiO2 sunaudojimą 50% ir beveik visiškai pašalins atliekas, nes titano dioksido milteliai labiau prilimpa prie plytelių paviršiaus. Vietoj kenksmingesnių nanodalelių dalelių bus naudojamas mikro dydžio TiO2, siekiant sukurti sveikesnę darbo aplinką. Bandomoji gamykla sumažins energijos suvartojimą 44%, palyginus su pramonės standartu. Gaminant plyteles vandens sunaudojimas sumažės 95%, o nuo laikiklio iki vartų naujojo spausdinimo proceso vandens pėdsakas yra apie 30% mažesnis nei tradicinės technologijos. Testai patvirtino, kad naujos plytelės išlaiko fotokatalitines savybes, kurios gali suskaidyti atmosferos taršą iš NOx, ir lakiųjų organinių junginių, įskaitant formaldehidą. Vienas nenumatytas pranašumas buvo tas, kad plytelės turės antibakterinių savybių.

Projekto sėkmė paskatino koordinuojantį paramos gavėją investuoti daugiau nei 7 milijonus eurų į viso masto (220000 kv.m/metus) pramonės gamyklą, kad naujos plytelės ir su jomis susijusi technologija būtų pristatyta į rinką. Tikimasi, kad per 2 metus bus parduota šimtas tūkstančių kvadratinių metrų fotokatalitinių plytelių, sukuriant galimybę išplėsti šių plytelių rinką. Naujos plytelės bus montuojamos ligoninėse Europoje ir Singapūre bei prekybos centruose Meksike ir Kinijoje. Naujojo proceso nauda aplinkai reiškia, kad šis LIFE projektas gali prisidėti siekiant švaraus oro, klimato ir energetikos politikos, Vandens pagrindų direktyvos, Pagrindų direktyvos dėl atliekų ir naujojo ES vieno sveikatos veiksmų plano, skirto kovoti su atsparumu antimikrobinėms medžiagoms, tikslų.

2019 m. buvo atrinktas tarp 15 geriausių LIFE projektų.

Projekto aprašas