Ekohit z chityny

Chityna to jeszcze ciągle odpad, ale to właśnie ona może być prawdziwym ekohitem. To dzięki niej rzeki odzyskają niegdysiejszą czystość.

Homary, langusty, kraby, krewetki, ostrygi – to dania wykwintnego stołu. Wiadomo jak je jeść, kiedy, czym i z czym, czym popijać. Nie wiadomo jednak, co robić z chitynowymi pancerzami i skorupkami, które po tych owocach morza powstają. Tam, gdzie się je przerabia powstają ich całe hałdy. Według stanu dzisiejszej wiedzy to jeszcze odpad, ale ... chitozan - preparat z nich wytwarzany znajduje już coraz szersze zastosowanie, np. w rolnictwie jako pestycyd, stymulator wzrostu i do konserwacji owoców. Może być także nośnikiem leków, służyć jako składnik opatrunków oraz do produkcji ubrań i do oczyszczania ścieków. Czy można oczyszczać ścieki za pomocą odpadów? Takie pytanie brzmi jak pytanie o możliwość istnienia perpetuum mobile. A jednak jest to możliwe. Udowadnia to Tomasz Jóźwiak Tomasz Jóźwiak 28-letni doktorant z Katedry Inżynierii Ochrony Środowiska na Wydziale Nauk o Środowisku UWM. Chitozanem zainteresował się pod wpływem dr hab. Urszuli Filipkowskiej prof. UWM.

– Zainteresowałem się nim, bo ma bardzo duże zdolności sorpcyjne. 1 g chitozanu może wchłonąć 2-3 g barwników. Węgiel aktywny, którego obecnie najczęściej używa się do wchłaniania substancji, ma znacznie mniejsze możliwości wchłaniania – wyjaśnia doktorant.

Naukowcy zbadali, że rocznie na świecie przemysł zużywa 700 tys. ton barwników. Do ścieków w zależności od technologii i farbowanych materiałów trafia od 10 do 50 % barwników zużywanych w przemyśle. Konwencjonalne oczyszczalnie ścieków czyli mechaniczno-chemiczno-biologiczne nie są w stanie oczyścić ich z barwników.

Dlaczego nie usuwają 100% barwników? Bo wysiłek całego przemysłu chemicznego idzie na to, aby były one coraz bardziej trwałe, odporne na biodegradację. Klienci wymagają, aby tekstylia, meble, samochody, zabawki, opakowania i etc. pod wpływem światła, deszczu, mrozu itp. nie płowiały. Dlatego barwniki są coraz bardziej trwałe. Sposób na pozbycie się ich z wód pościelowych musi być skuteczny i tani. Naukowcy postanowili do tego wykorzystać chitozan, czyli pochodną chityny. Uzyskuje się go podgrzewając chitynę, np. w roztworze ługu sodowego. Chityna to po celulozie najbardziej rozpowszechniony na świecie polimer. Jej roczna światowa produkcja oceniana jest na 100 mld ton.

Chitozan ma same zalety: dużą chłonność i małą cenę i tylko jedną wadę: boi się kwaśnych odczynów (większych niż pH 5). W nich rozpuszcza się i traci swoje właściwości sorpcyjne. Kłopot polega na tym, że ścieki często mają odczyn właśnie kwaśny.

– Zacząłem więc szukać takiej substancji modyfikującej, która uodporni chitozan na kwas oraz co najważniejsze zachowa jego własności sorpcyjne – dodaje Tomasz Jóźwiak. Zajęło mu to ponad 2 lata. Z jakim skutkiem?

– Eksperymentowałem z różnymi substancjami w różnym stężeniu, aż znalazłem właściwą. Zmodyfikowany przeze mnie chitozan zyskał o wiele większe zdolności sorpcyjne a w dodatku można go stosować w bardzo szerokim zakresie pH od 1 do 12 – opowiada Tomasz Jóźwiak.

I co najważniejsze nadal pozostaje pochłaniaczem pojemnym i tanim.

- Żeby odzyskać ze ścieków 1 kg barwnika potrzeba 4 kg węgla aktywnego. Tymczasem 1 kg zmodyfikowanego przeze mnie chitozanu jest w stanie pochłonąć do 3 kg barwnika. 1 tona dobrej jakości węgla aktywnego kosztować może ponad 10 tys. zł. Koszt produkcji 1 t mojego sorbentu szacuję na 3-4 tys. zł. Korzyść z jego stosowania jest oczywista – zapewnia doktorant.

W Polsce jest ponad 1000 zakładów wytwarzające barwne ścieki i tylko 3 zakłady produkujące węgiel aktywny. Zapotrzebowanie na niego jest bardzo duże. Na rynku jest więc miejsce i na opracowany przez niego chitynowy sorbent.

Zdaniem Tomasza Jóźwiaka wszystko przemawia za tym, że przemysł go kupi. Efekty jego badań mogą podnieść jakość oczyszczania ścieków przemysłowych na wyższy poziom. Mają wielkie znaczenie dla ochrony środowiska naturalnego. Żeby jednak tak się stało przemysł musi opracować przemysłową metodę wytwarzania sorbentu i stosować go w oczyszczalniach.

Swój pomysł prezentował na spotkaniu z „aniołami biznesu” 16 października w Olsztynie. Kilka aniołów wzięło jego numer telefonu. Jaki zrobią z niego użytek - zobaczymy.

 

Lech Kryszałowicz

w kategorii