fot: Maciej Dorosiński
Nanorurki węglowe, to odmiana węgla w postaci pustych w środku walców, których ścianki zbudowane są ze zwiniętego grafenu. Mogą mieć średnicę od 1 do 1,5 nm, być dwu- i wielościenne - wyjaśnia Tadeusz Wenecki
fot: Maciej Dorosiński
Nanorurki węglowe dodawane do materiałów konstrukcyjnych zmniejszają ich wagę, co ma ogromne znaczenie m.in. w motoryzacji, przyczyniając się do zmniejszenia emisji spalin - tłumaczy TADEUSZ WENECKI, prezes JSW Innowacje SA.
Skąd pomysł, by Jastrzębska Spółka Węglowa zainteresowała się nanorurkami panie prezesie?
Nanorurki to kolejny produkt oprócz węgla, koksu i materiałów węglopochodnych możliwy do wytwarzania przez Grupę Kapitałową JSW. Mogą być w niedalekim czasie alternatywą rozszerzającą naszą tradycyjną ofertę. Od XX wieku w Europie i na świecie znani jesteśmy przede wszystkim z produkcji koksu i węgla, w XXI w chcemy sięgnąć także po nanostruktury. To pozwoli na dywersyfikację przychodów i zmianę postrzegania JSW jako firmy typowo górniczo-hutniczej. Produkcja wysoko wyspecjalizowanych, innowacyjnych materiałów może również wyzwolić spółkę z cyklów koniunkturalnych jakie panują na rynku surowcowym.
Czym właściwie są te nanorurki?
Nanorurki węglowe, to odmiana węgla w postaci pustych w środku walców, których ścianki zbudowane są ze zwiniętego grafenu. Mogą mieć średnicę od 1 do 1,5 nm, być dwu- i wielościenne. Są niezwykle lekkie, ale za to bardzo wytrzymałe, nawet sto razy bardziej niż stal, a do tego doskonale przewodzą ciepło i prąd. Wydłużenie cyklu życia materiału sprawia, że staje się on bardziej przyjazny dla środowiska, zmniejszając ilość generowanych odpadów. Nanorurki węglowe dodawane do materiałów konstrukcyjnych zmniejszają ich wagę, co ma ogromne znaczenie m.in. w motoryzacji, przyczyniając się do zmniejszenia emisji spalin. Nanorurki znajdują coraz częściej zastosowanie w lotnictwie, elektronice, energetyce, ochronie środowiska, medycynie oraz produkcji kompozytów i sensorów.
Wiemy, że produkcja nanostruktur na świecie rośnie z roku na rok.
Tak, obecnie nanostruktury węglowe stanowią około 28 proc. całego rynku nanomateriałów, a sam rynek materiałów kompozytowych stanowi 60 proc. wartości całego rynku, w którym materiały te znalazły zastosowanie. W 2015 roku rynek CNT został wyceniony na 1,25 mld USD, a do 2025 roku według prognoz będzie rósł o 18 proc. rocznie.
Na jakim etapie są teraz państwa prace nad produkcją nanostruktur?
Za nami pół roku pracy z partnerami projektu, od ustalenia wszystkich zasad współpracy i podpisania umów ze szwajcarską firmą z branży nanotechnologii AGT Management & Engineering AG, niemieckim koncernem Eisenmann oraz renomowanym, szkockim Uniwersytetem St Andrews. Zamknęliśmy już pierwszy, teoretyczny etap badawczo-rozwojowego projektu. Teraz na uczelni w Edynburgu stoi wybudowany w ramach projektu reaktor, na którym rozpoczynamy produkcję nanostruktur węglowych. Na razie jest to faza produkcji w skalowanej przemysłowo instalacji laboratoryjnej, która potrwa do końca tego roku. Jeśli przejdziemy pomyślnie wszystkie próby na uczelni, produkcję będziemy chcieli przeszczepić na warunki typowo przemysłowe. Wtedy już dużo większy model reaktora stanie na terenach Koksowni Dębieńsko, gdzie rozpoczniemy produkcję materiałów na miarę XXI wieku.
Dlaczego zdecydowaliście się na pracę z zagranicznymi partnerami?
Jeśli coś robić, to z doświadczonymi i godnymi zaufania partnerami. AGT M&E jest firmą działającą od wielu lat na rynku europejskim w zakresie wdrażania technologii proekologicznych. Współpraca ta ma doprowadzić do wyprodukowania na skalę przemysłową nanostruktur węglowych z wykorzystaniem metanu ze złóż węgla koksowego, gazu ziemnego, paliw alternatywnych i plastiku. Projekt wspiera renomowany szkocki Uniwersytet St Andrews, a także firma inżynieryjna Eisenmann – dostawca technologii obróbki cieplnej i automatyzacji przepływów pozwalających zwiększać wydajność produkcji przy jednoczesnej minimalizacji wydatków energetycznych. Jakość otrzymanych produktów sprawdzą naukowcy pod kierownictwem prof. Johna Irvina eksperta w dziedzinie inżynierii materiałowej. Weryfikacja jakości wyprodukowanych struktur CNT pozwoli na określenie preferowanego rodzaju produkowanych struktur oraz ich jakości i czystości, co w późniejszym etapie ułatwi znalezienie odbiorców. To nie prawda, że mamy w tym projekcie tylko zagranicznych partnerów. W zakresie badań JSW Innowacje współpracuje też z Wydziałem Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie, na tej uczelni wyprodukowane struktury CNT będą podlegały równoległej ocenie i weryfikacji jakościowej.
Jeśli wszystko się powiedzie, Grupa JSW upiecze kilka pieczeni na jednym ogniu?
Dokładnie tak. Po pierwsze, zagospodarujemy część terenu Koksowni Dębieńsko. Po drugie, wykorzystamy metan i własne surowce do produkcji nanorurek. Po trzecie, stworzymy dodatkowe źródło przychodów dla JSW. A dzięki wejściu na rynek innowacyjnych technologii będziemy mogli ograniczać negatywny wpływ zmian koniunkturalnych w sektorach surowcowych, co w przyszłości pozwoli nam zmniejszać ryzyka finansowe i ograniczać skutki nadchodzących kryzysów.
