2025 m. gruodžio 14 d. sekmadienis, 3:37:19
Reklama  |  facebook

Biopolimerų oro filtrai meta iššūkį plastikui: tvarių inžinerinių sprendimų link

2025-11-17 09:27
Kasdien kvėpuojame manydami, kad švarus patalpų oras yra savaime suprantamas. Tačiau už šio komforto slypi plati filtravimo industrija, kasmet sunaudojanti didelius kiekius plastikinių filtrų ir paliekanti reikšmingą ekologinį pėdsaką. Pandemijos laikotarpis parodė, jog net sveikatos apsaugai skirtos filtravimo priemonės gali tapti nauju plastiko atliekų šaltiniu, todėl vis dažniau keliamas klausimas: kaip užtikrinti kokybišką oro filtravimą nekenkiant aplinkai?
nuotrauka
Biopolimerai. KTU Cheminės technologijos fakulteto nuotr.


Minimos įmonės
Kauno technologijos universitetas (KTU),

Kauno technologijos universiteto Cheminės technologijos fakulteto (KTU CTF) mokslininkų tyrimai rodo, kad atsakymas egzistuoja: biopolimerų pagrindu kuriami filtrai gali prilygti sintetiniams ir net juos pranokti, kartu siūlydami tvaresnį gamybos bei atliekų tvarkymo sprendimą.

Oro filtravimas – viena svarbiausių priemonių, užtikrinančių gerą patalpų oro kokybę ir žmonių sveikatą. Vis dėlto ši technologija turi būti vertinama viso gyvavimo ciklo požiūriu – nuo žaliavų gavybos iki atliekų tvarkymo. Dauguma tradicinių filtrų gaminami iš naftos kilmės polimerų, tokių kaip polipropilenas (PP) ir polietileno tereftalatas (PET). Jų gamyba ne tik naudoja iškastinius išteklius, bet ir didina šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijas.

Goda Masionė, KTUGoda Masionė.
KTU nuotr.
 
Kas yra biopolimerai?

Biopolimerai – tai plati polimerų grupė, kuriai priklauso polimerinės medžiagos, gaunamos iš atsinaujinančių biologinės kilmės šaltinių. Šie šaltiniai gali būti įvairios augalinės kilmės žaliavos (kukurūzai, cukranendrės, augaliniai aliejai), mikroorganizmai ar biologinės atliekos.

„Biopolimerai paprastai skirstomi į tris pagrindines grupes. Pirmoji grupė – natūralūs polimerai, gaunami tiesiogiai iš gamtoje esančių medžiagų, pavyzdžiui, krakmolo ar celiuliozės. Antrajai grupei priskiriami mikroorganizmų biosintetinami polimerai, tokie kaip polihidroksialkanoatai (PHA) ir polilaktinė rūgštis (PLA)", – pasakoja pranešime cituojama KTU CTF mokslininkė Goda Masionė.

Trečioji grupė – cheminės sintezės biopolimerai, kurių cheminė struktūra identiška iš naftos išgautiems polimerams, tačiau jie gaminami naudojant biologinės kilmės monomerus (pvz., bio-poliamidas, bio-propilenas, bio-polietilenas).
„Kiekviena iš šių kategorijų turi savitų savybių ir panaudojimo galimybių įvairiose srityse, tačiau antroji ir trečioji grupės pasižymi didžiausiu potencialu, nes jų savybės artimos įprastiniams plastikams", – pažymi ji.

Gali pranokti sintetinius oro filtrus

KTU mokslininkai atliko išsamius tyrimus, kad įvertintų biopolimerų tinkamumą oro filtravimui. Rezultatai parodė, jog didžiausią potencialą turi polibutileno sukcinatas (PBS), polilaktinė rūgštis (PLA) ir poliamidas 1010 (PA1010). Šios medžiagos išsiskiria palankiomis fizikinėmis savybėmis – tinkamu pluošto skersmeniu, dideliu hidrofobiškumu ir lengvu apdorojimu.

„Šių biopolimerų naudojimas suteikia reikšmingų aplinkosauginių privalumų, palyginti su tradicinėmis medžiagomis – jie mažina poveikį aplinkai, ypač šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijas, ir mažina priklausomybę nuo iškastinių žaliavų. Tai sudaro sąlygas kurti tvaresnes filtravimo sistemas ir mažinti jų ekologinį pėdsaką", – pabrėžia pranešime pacituotas KTU CTF profesorius dr. Dainius Martuzevičius.

dr. Dainius Martuzevičius, KTUDr. Dainius Martuzevičius,
KTU nuotr.
 
Tyrimo metu sukurtos filtrinės medžiagos parodė labai skirtingą filtravimo efektyvumą – nuo maždaug 50 iki daugiau kaip 99 proc., priklausomai nuo biopolimero tipo ir struktūros.

„Tarp jų didžiausią efektyvumą demonstravo PLA ir PA1010 pagrindu sukurti filtrai – atitinkamai 99,91 ir 99,85 proc. dalelėms, mažesnėms nei 1 mikrometras. Šie rezultatai rodo, kad filtrai, pagaminti iš biopolimerų, savo veiksmingumu gali prilygti ar net pranokti įprastas sintetines filtravimo medžiagas", – dalijasi jis.

Būtinybė ieškoti tvaresnių alternatyvų

G. Masionė teigia, kad biopolimerų pagrindu kuriami filtrai gali būti taikomi srityse, kur reikalingas itin aukštas filtravimo efektyvumas. COVID-19 pandemija parodė, kokie reikšmingi yra tokie sprendimai – smarkiai išaugęs apsauginių kaukių, respiratorių ir kitų filtrų naudojimas atskleidė didelį šių produktų mastą ir jų poveikį aplinkai.

„2020-2022 m. pasaulyje buvo sunaudota apie 900 mlrd. vienkartinių apsauginių kaukių, o jų gamyba sukėlė beveik 18 mln. tonų CO₂ emisijų. Ši situacija aiškiai parodė būtinybę ieškoti tvaresnių alternatyvų", – pabrėžia ji.

Biopolimerai. 
KTU Cheminės technologijos fakulteto
nuotr.

Dar viena perspektyvi sritis – pastatų oro filtravimas, ypač viešuosiuose ir komerciniuose objektuose, kur vis daugiau dėmesio skiriama tvarumui ir pastatų sertifikavimui (pvz., BREEAM, LEED). Tokiuose projektuose biopolimerų naudojimas ne tik techniškai įmanomas, bet ir aktualus aplinkosauginiu požiūriu, nes padeda sumažinti poveikį aplinkai per visą produkto gyvavimo ciklą.

„Vartotojas čia yra labai svarbi grandis, galinti paskatinti pokyčius rinkoje ir gamyboje. Kaskart rinkdamiesi produktą ir atkreipdami dėmesį į jo sudėtį bei poveikį aplinkai, siunčiame aiškų signalą gamintojams ir prekybininkams. Kai vartotojai teikia pirmenybę tvaresniems sprendimams, gamintojai priversti ieškoti naujų technologijų, investuoti į inovatyvias medžiagas ir diegti tvaresnius gamybos metodus", – pažymi KTU mokslininkė.

Didėjant vartotojų sąmoningumui – spaudimas gamintojams

D. Martuzevičius pastebi, kad nauji ES reikalavimai, įgyvendinami pagal Tvarių produktų ekologinio projektavimo reglamentą, žymi sisteminį posūkį link didesnio produktų skaidrumo ir gamintojų atsakomybės. Tikėtina, kad artimiausiu metu šie principai bus taikomi ir filtrų sektoriui, įpareigojant gamintojus pateikti išsamią informaciją apie produktų sudėtį, tvarumo rodiklius ir poveikį aplinkai.

KTU Cheminės technologijos fakulteto nuotr.KTU Cheminės technologijos fakulteto
nuotr.

„Šie pokyčiai siekia sustiprinti gaminių ekologinį projektavimą (angl. ecodesign) ir užtikrinti didesnį aiškumą, pasitelkiant tokias priemones kaip aplinkosauginės gaminio deklaracijos (angl. Environmental Product Declaration, EPD). Tai reiškia, kad filtrų gamintojams teks ne tik atsakingiau rinktis žaliavas, bet ir atidžiau vertinti gamybos procesų poveikį visam būvio ciklui", – aiškina jis.

Gamintojams tai taps ir iššūkiu, ir galimybe: reikės investuoti į tvaresnes technologijas ir procesus, tačiau kartu atsiras galimybė išsiskirti rinkoje kaip socialiai atsakingiems ir tvariems tiekėjams.

„Vartotojams šie pokyčiai suteiks daugiau skaidrumo, leidžiant rinktis produktus, pagrįstus aiškia ir objektyvia informacija apie jų poveikį aplinkai. Tai, savo ruožtu, gali paskatinti bendrą rinkos transformaciją, nes didėjantis vartotojų sąmoningumas darys spaudimą gamintojams kurti vis tvaresnius produktus", – svarsto jis.

Kyla etinių iššūkių

G. Masionė atkreipia dėmesį, kad biologinis skaidumas dažnai suvokiamas kaip tvarumo rodiklis, tačiau oro filtrų atveju tai ne visuomet reiškia mažesnį poveikį aplinkai. Naudoti filtrai gali būti užteršti, todėl jų kompostavimas ar biodegradavimas tampa sudėtingas ir kartais net pavojingas, nes kyla teršalų patekimo į aplinką rizika. Netinkamai sutvarkyti jie gali tapti mikroplastikų šaltiniu.

„Teoriškai filtrus būtų galima perdirbti, tačiau užterštų filtrų regeneravimas ir valymas yra sudėtingi ir reikalauja daug energijos. Todėl praktikoje jie dažniausiai deginami arba patenka į sąvartynus", – aiškina KTU mokslininkė.

KTU Cheminės technologijos fakulteto nuotr.Biopolimerai.
KTU Cheminės technologijos fakulteto
nuotr.

Pasak jos, nors biopolimerų taikymas filtrų gamyboje gali atrodyti kaip žingsnis tvarumo link, jų gamybai gali reikėti daug žemės, vandens ir kitų resursų. Be to, kai kurie biopolimerai gaminami iš pirmosios kartos žaliavų, t. y. maistinių kultūrų, todėl kyla etinių diskusijų dėl konkurencijos su maisto gamyba. Reikšminga dalį poveikio gali sudaryti ir žaliavų transportavimas bei logistika.

„Dėl šių aplinkybių vis daugiau dėmesio skiriama antrosios ir trečiosios kartos biomasės šaltiniams, pavyzdžiui, maisto ir žemės ūkio atliekoms ar dumbliams. Tokios žaliavos nekonkuruoja su maistu ir leidžia panaudoti antrines biologines medžiagas, taip stiprinant žiedinės ekonomikos principų įgyvendinimą", – priduria ji.
Statybunaujienos.lt



Inžinerinės sistemos

nuotrauka
2025-12-12 15:43
Per pastaruosius kelerius metus Lietuvos gyventojai jau spėjo įsitikinti, kad oras-vanduo šilumos siurbliai yra vienas patogiausių ir ekonomiškiausių šildymo būdų. Ši technologija užtikrina stabilų šildymą, automatinį veikimą ir minimalią priežiūrą, todėl vartotojai gali mėgautis komfortu be papildo...
nuotrauka
2025-12-01 09:45
Šaltasis metų laikas atneša ne tik džiaugsmą, kai galima grįžti į šiltus namus. Vieni susiduria su sunkumais ruošiantis sezonui, kiti – su didžiulėmis šildymo sąskaitomis, dar kiti jaučia kūrenant kietu kuru susidarančią ir žmonių sveikatai kenkiančią taršą. Visgi, alternatyvų yra. Energetikos spren...
nuotrauka
2025-11-26 09:23
Būsto renovacijos banga Lietuvoje įgauna pagreitį – gyventojai vis dažniau renkasi ne tik atnaujinti pastatų išorę, bet ir investuoti į didesnį vidaus erdvių komfortą bei energinį efektyvumą. Šiuos šiandienos gyventojų poreikius geriausiai atliepia išmaniosios technologijos.
nuotrauka
2025-10-28 15:02
Jungiklių ir protingų namų sistemų centras „JUNG Vilnius“ kartu su technologijų bendrove „Samsung“ pradeda bendradarbiavimą Baltijos šalyse – sieks praplėsti išmanių namų sistemų galimybes vartotojams ir paskatinti technologinę pažangą regione. Bendrovės siūlys integruotus protingų namų sprendimus, ...
nuotrauka
2025-10-21 15:31
Jaukiuose namuose svarbus ne tik širdžiai mielas interjeras – juose turi būti ir patogu. Viena iš esminių namų komforto dedamųjų yra temperatūros kontrolė. Komfortiška temperatūra reikalinga tiek šaltuoju, tiek šiltuoju metų laiku, tad efektyvus šių parametrų valdymas yra ypač svarbus užtikrinant pa...
nuotrauka
2025-10-20 09:38
Saulės spinduliai – kasdienis reiškinys, slepiantis milžinišką energijos potencialą. Tačiau kol didžioji šios energijos dalis vis dar iššvaistoma, mokslininkai ieško būdų, kaip ją paversti elektra efektyviau ir išradingiau. Nuo pažangiausių kristalinių struktūrų iki gamtos įkvėptų sprendimų – net uo...
nuotrauka
2025-10-16 09:33
Paskelbus šildymo sezono pradžią, metas įvertinti, ar šildymo sistema pasiruošusi artėjančiam sezonui. Elektra besišildantys gyventojai akylai stebi rinkos pokyčius. Bendrovės „Elektrum Lietuva“ Komercijos vadovas Mantas Kavaliauskas atkreipia dėmesį, kad šiuo metu situacija elektros rinkoje nerami,...
nuotrauka
2025-10-16 07:13
Statant ar rekonstruojant pastatus, kuriuose veikia pramoninės virtuvės, dažnai projektuotojas ar rangovas susiduria su neaiškumu – kur prasideda virtuvės ortakis ir kokie reikalavimai jam taikomi. Nors iš pirmo žvilgsnio atrodo, kad tai tik dar viena vėdinimo sistemos dalis, iš tiesų – tai vienas s...
nuotrauka
2025-10-14 09:19
Siekiant efektyvesnių ir pigesnių energijos sprendimų, visiškai neorganinių perovskitinių saulės elementų technologija laikoma viena perspektyviausių, tačiau iki šiol jos silpnoji vieta – stabilumas. Kauno technologijos universiteto (KTU) mokslininkai, bendradarbiaudami su tarptautiniais partneriais...
nuotrauka
2025-10-13 07:51
Įsivaizduokite namus, kuriuose jums niekada nereikės nerimauti, kad palikote atidarytus langus ir užklups netikėta liūtis. Su VELUX elektriniais ir saulės energija valdomais stogo langais ši svajonė gali tapti realybe.
nuotrauka
2025-10-09 07:19
Fluorintos šiltnamio efektą sukeliančios dujos (F-dujos), dar vadinamos HFC, daugelį metų buvo plačiai naudojamos šaldymo, vėsinimo ir šilumos siurblių įrenginiuose. Jos užtikrino patikimą veikimą, sumažino ankstesnių sprendimų trūkumus ir leido kurti kompaktiškesnę techniką. Tačiau šių dujų neigiam...
nuotrauka
2025-10-02 09:26
Didžiausia renginių erdvė visoje Vakarų Lietuvoje – Klaipėdos „Švyturio arena“, 2026 metais švęsianti 15-ąjį gimtadienį, savo lankytojus pasitinka atsinaujinusi ir dar patrauklesnė: vien per praėjusią vasarą į gerbūvį investuota 400 tūkstančių eurų, o iš viso per visus tuos metus „Švyturio arenos“ i...
nuotrauka
2025-09-30 06:01
„VIESSMANN VITOCHARGE VX3“ yra moderni fotovoltinė elektros energijos kaupimo sistema, skirta individualiems namams. Ji suteikia galimybę efektyviai kaupti pačių pasigamintą energiją, optimizuoti jos suvartojimą ir pasiekti energetinę nepriklausomybę, sumažinant priklausomybę nuo visuomeninio tinklo...
nuotrauka
2025-09-29 07:20
„hansgrohe“ asortimentą papildė nauja WC patirtis – nuo šiol galima rinktis ne tik klasikinius „EluPura“ WC puodus, bet ir modernų WC sprendimą su išmaniu WC dangčiu bei universalia montavimo sistema „iFrame“. Ši naujovė suteikia galimybę derinti elegantišką dizainą, pažangias technologijas ir maksi...
nuotrauka
2025-09-11 07:55
Kretingos pakraštyje vystomas „Jaunystės kvartalas“ – naujas, nuosekliai plėtojamas penkiolikos daugiabučių rajonas, kurį individuali įmonė „Kretingos statyba“ ketina užbaigti per artimiausius penkerius metus. Naujas kvartalas Kretingos pašonėje pasiūlys iki 350 naujų ekonominės klasės butų, kurių e...
nuotrauka
2025-08-20 11:17
Kiekviena moteris pogimdyminiu laikotarpiu susiduria su daugybe fizinių ir emocinių iššūkių. Vienas iš jų – tinkama intymi higiena, kuri gali lemti greitesnį kūno atsistatymą po gimdymo ir geresnį žaizdų gijimą. Tačiau tokios tradicinės higienos priemonės kaip tualetinis popierius neužtikrina pakank...
nuotrauka
2025-07-29 09:16
Skaičiuojama, kad visame pasaulyje apie 55 proc. žmonių gyvena miestuose, o tankiai apgyvendintos vietovės reikalauja intensyvesnio dirbtinio apšvietimo tiek gatvėse, tiek pastatuose. KTU doktorantė pastebi, kad nors dirbtinis apšvietimas neatsiejamas nuo šiuolaikinio gyvenimo būdo, vis daugiau moks...
nuotrauka
2025-07-28 10:38
Lietuvos gyventojai aktyviai naudojasi valstybės parama ir keičia taršius šildymo katilus į modernesnius, aplinkai draugiškesnius įrenginius. Įvertinus pirmąsias liepos mėnesį gautas paraiškas katilų keitimui finansuoti, daugiau kaip 130 gyventojų jau išmokėta daugiau 0,5 mln. eurų dotacijų. Per tri...
nuotrauka
2025-07-25 09:25
Vilniaus „Lėlės“ teatras prieš dvejus metus pradėjo naują gyvavimo etapą – atnaujinant istoriniame Oginskių rūmų komplekse sostinės senamiestyje įsikūrusio teatro erdves daug dėmesio buvo skirta ne tik jų estetikai, bet ir modernioms technologijoms: scenos garso, įgarsinimo, apšvietimo bei nepertrau...
nuotrauka
2025-07-24 09:37
Įleidžiami šviestuvai gipskartonio lubose – tai estetiškas, funkcionalus ir modernus apšvietimo sprendimas, puikiai tinkantis tiek gyvenamosiose, tiek komercinėse erdvėse. Tinkamai įrengus, jie ne tik pagerina bendrą interjero vaizdą, bet ir užtikrina efektyvų šviesos paskirstymą. Tačiau šio tipo ap...

Statybunaujienos.lt » Inžinerinės sistemos