recEPS: Stiropor iz otpada postaje nova izolacija za podno grijanje i hlađenje
- Foto: Građevinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu
Ekspandirani polistiren. EPS. Po naški – stiropor. Lagan i jeftin. Često korišten kao izolacijski materijal u izvedbi ETICS fasada i plivajućih podova, i – često odbačen.
Ukupna količina EPS građevinskog i ambalažnog otpada u EU iznosi 507.000 tona godišnje. Od toga 24 % završava na odlagalištima, dok se najveći dio – 46 % - spaljuje. Oko 17 % otpada se tali, 1 % se drobi i ide u estrihe, a reciklira se tek 12 %.
To znači da čak 70 % EPS-a u Europi završava na odlagalištima ili u spalionicama!
U ovim zabrinjavajućim brojkama ne krije se samo izazov za industriju u njegovom zbrinjavanju, već i golem prostor za promjenu prema kružnom gospodarstvu. Što ako bi otpadni EPS umjesto ekološkog problema postao inovativan građevinski proizvod?
recEPS: održiva gradnja može biti i tehnološki napredna i ekološki odgovorna
Znanstveno-istraživački projekt recEPS Građevinskog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu i tvrtke Plastform otkriva velik potencijal korištenja mehanički recikliranog EPS-a u stvaranju proizvoda koji mogu odgovoriti na sve strože ekološke standarde i tržišne zahtjeve.
Dva partnera na projektu protekle su tri godine kroz zajedničke kapacitete radila na razvoju izolacijske ploče za podno grijanje i hlađenje koja u sebi sadrži značajan udio reciklata. Rezultati su odlični, proizvod spreman za tržište, koristi za industriju, gospodarstvo općenito, brojne.
Završna konferencija projekta recEPS na 2. egradnja eventu
Projekt, financiran sredstvima Europske unije – NextGenerationEU u okviru Nacionalnog plana oporavka i otpornosti RH, svoju će završnu konferenciju imati 29. svibnja upravo na našem 2. egradnja eventu. U goste nam dolazi voditelj projekta, izv. prof. dr. sc Bojan Milovanović sa Zavoda za materijale Građevinskog fakulteta u Zagrebu.
Kako su od ispitivanja 594 laboratorijska uzorka došli do prototipa koji je pobrao nekoliko medalja na međunarodnim izložbama inovacija, i zašto bi svima vama koji planirate ugraditi podno grijanje izolacija od recikliranog EPS-a trebala biti prvi izbor, pročitajte u našem intervjuu s prof. Milovanovićem - malim uvodom u ono što će ispričati na završnoj konferenciji projekta recEPS na egradnja eventu.
<<< Ako želite biti dio završne konferencije projekta recEPS, popunite prijavni obrazac za sudjelovanje na egradnja eventu OVDJE
Recite nam nešto o suradnji s tvrtkom Plastform. recEPS nije vaš prvi zajednički istraživački projekt
Plastform je vodeći hrvatski proizvođač EPS-a. Osim građevinskog EPS-a, proizvode i onaj ambalažni koji se koristi u ribolovstvu, poljodjelstvu i zaštiti osjetljivih uređaja pri pakiranju. Također posjeduju važeću Dozvolu za gospodarenje otpadom, uključujući i izmjene koje obuhvaćaju djelatnosti sakupljanja i oporabe neopasnog otpada.
Ovo je drugi projekt koji provodimo u suradnji s njima. Trenutačno radimo na još nekoliko zajedničkih projekata, a vjerujem da nas čeka uspješan nastavak suradnje i u budućnosti.
Tvrtka inače sudjeluje u projektima koji potiču znanstveno-istraživački rad, ne samo s nama, već i s drugim fakultetima u Zagrebu kao što su Fakultet strojarstva i brodogradnje, Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije... Kroz te projekte tvrtka modernizira pogone, stvara konkretne inovativne proizvode, koje kasnije komercijalizira.
Suradnja znanosti i industrije ključna je za razvoj inovativnih ideja i praktičnih rješenja koja omogućuju brži prijenos novih tehnologija i znanja u praksu, odnosno u gospodarstvo. Takva suradnja doprinosi jačanju konkurentnosti industrije, poticanju održivog razvoja te učinkovitijem odgovoru na suvremene izazove poput energetske tranzicije, digitalizacije i klimatskih promjena.
Sve počinje od ideje. Kako se zakotrljala ova vaša o inovativnoj izolaciji?
Kada smo završili prvi zajednički projekt, u kojem smo pokušali napraviti fasadne ploče za ETICS sustave od stiropora koji ima bolje ponašanje u slučaju požara, znali smo da želimo nastaviti suradnju. Kroz razgovor se iskristalizirala jedna značajna problematika koju imaju u Plastformu – povrat otpada. S obzirom na to da imaju dozvolu za gospodarenje neopasnim otpadom, oni prikupljaju EPS te su razmišljali na koji način da oporabe taj otpad u proizvodima s višom dodanom vrijednosti.
Kako su svjesni svih zahtjeva koje Hrvatska, odnosno EU, stavlja pred industriju u smislu zaštite okoliša, učinila im se zanimljivom ideja o stavljanju na tržište proizvoda koji ima veći postotak recikliranog materijala, time i manji utjecaj na okoliš.
Kako bi osigurali sredstva za istraživanje i nabavku opreme, prijavili smo se na natječaj financiran sredstvima EU kroz instrument NextGenerationEU - otvoren poziv "Ciljana znanstvena istraživanja". Glavni cilj ovog poziva je povećanje razine razvoja novih tehnologija, proizvoda i procesa provođenjem kolaborativnih primijenjenih istraživanja. Fakulteti formalno vode ove projekte, ali su oni prije svega usmjereni na povećanje konkurentnosti industrije.
Zašto podne, a ne fasadne ploče gdje se stiropor najviše koristi kao izolacija?
Već u prijavi projekta vi morate navesti što će biti konkretan proizvod, a kako nismo znali u kojem će se smjeru razvijati priča, nismo htjeli istrčavati s nekakvim velikim izjavama.
Iz opreza smo se odlučili za podne ploče. Kod njih nisu toliko strogi zahtjevi za čvrstoću i ponašanje u požaru kao što su za ove fasadne. Imalo je to svoje prednosti: Plastform je prepoznao još jednu nišu u kojoj, kroz suradnju s instalaterima i distributerima sustava za podno grijanje, može staviti svoj proizvod na tržište.
Kako se uopće u industriji reciklira EPS?
Uglavnom na dva načina: kemijski i mehanički.
Kod ovog prvog, postojeći EPS se otapa kemijskim sredstvima i onda se ta taljevina pretvara nazad u sirovinu koja izgledom podsjeća na proso. To se radi u velikim tvornicama po Njemačkoj, Kini... Ovdje se javlja problem prikupljanja otpada, odnosno transporta tog velikog, a laganog stiropora u, primjerice, jednu tvornicu u Njemačkoj. Šleperi budu prepuni, a lagani - voze jednu do dvije, možda tri tone tereta. Potreban je velik broj kamiona koji će prevesti taj otpad, što stvara veliko prometno opterećenje i pritisak na okoliš.
Kod mehaničkog recikliranja, otpad od EPS-a se drobi u manje komade. U Plastformu proizvode EPS u rinfuzi i ovdje se obično radi o drobljenom EPS-u iz otpada.
Taj se EPS u rinfuzi koristi u građevinarstvu za lagane betone, odnosno estrihe, no riječ je o proizvodu niske profitabilnosti, što je potaknulo razmišljanje o novom proizvodu veće dodane vrijednosti.
Kako i gdje se provodilo istraživanje? Opišite nam osnovne istraživačke aktivnosti koje su dovele do izrade prvog prototipa
Dio ispitivanja odrađen je u našem Laboratoriju Zavoda za materijale Građevinskog fakulteta, a dio u Plastformovom laboratoriju.
Osnovna stvar je bila da smo izdvojili ambalažni i građevinski otpad. Ambalažni je čišći u smislu kemijskog tretiranja samog EPS-a, dok građevinski sadrži kemikalije koje poboljšavaju ponašanje u požaru. Naime, problem EPS-a je ponašanje u požaru i da bi se zadovoljilo građevinske propise, proizvođači umješavaju tzv. retardant požara koji poboljšava ponašanje EPS-a u požaru. Taj retardant različito reagira kad ga vraćate u proizvodnju, tako da smo u ispitivanju morali razdvojiti građevinski i ambalažni otpad.
Napravljeno je 500-tinjak uzoraka, različitih mješavina čistog, tzv. djevičanskog, EPS-a i recikliranog EPS-a, pri čemu se ispitivao udio reciklata od 5, 10, 25 i 50 %.
Ciljano smo radili dvije gustoće novog proizvoda – 20 kg/m3 i 25 kg/m3. To su neke nominalne gustoće koje u Plastformu ciljaju za ploče koje se koriste kao izolacija kod podnog grijanja.
Ono što je Plastformu izuzetno važno je da u kontinuiranoj proizvodnji svojstva ne variraju od bloka do bloka, već da su konstantno jednaka, a što smo kroz ovaj projekt uspjeli postići.
Kako je količina reciklata utjecala na svojstva proizvoda? S kojim su postotkom ostvareni najbolji rezultati i jesu li vas iznenadili?
Iskreno, mene prvog su pozitivno iznenadili dobiveni rezultati. Osobno sam bio uvjeren da će svojstva degradirati s povećanjem udjela reciklata u polistirenu, ali su se ponašala prilično dobro. Ponašanje u požaru je isto dobro, na razini fasadnog stiropora. Mali, gotovo beznačajan pad svojstava dogodio se do udjela reciklata od 25 %, onaj značajniji tek kad je udio reciklata bio 50 %.
Zaključili smo da optimalan udio reciklata – zamjene "djevičanskog" EPS-a iz klasične sirovine s recikliranim EPS-om - iznosi 25 %. Nismo htjeli izlaziti s nekim rubnim vrijednostima.
Sada, nakon provedenog istraživanja, vidite li mogućnost primjene reciklata u fasadnim pločama?
Kako sam po prirodi oprezna osoba, reći ću da vidim potencijal primjene reciklata, ali ne u omjeru 25 %, to mi se čini malo rizično, prije 10 – 15 %. Mislim da ove niže vrijednost mogu bez problema ići i da bi zadovoljile sve zahtjeve za fasadni stiropor, ali svakako treba provesti dodatna ispitivanja kako bi se ove moje tvrdnje eksperimentom i u praksi potvrdile.
Koliko su se dosadašnja znanstvena istraživanja bavila temom recikliranja EPS-a? Pretpostavljam da niste prvi koji su pokušali ugraditi reciklat u novi proizvod.
Ljudi su i prije nas pokušavali stavljati mehanički reciklirani EPS u nove proizvode, uglavnom se to kretalo između 5, 10, eventualno 12 % reciklata, značajno manje od nas.
Na početku našeg istraživanja pronašli smo nekoliko znanstvenih radova objavljenih u svijetu koji se bave ovakvim zbrinjavanjem EPS-a, odnosno njegovim mehaničkim recikliranjem i vraćanjem u proizvodnju, ali svaki od njih je nudio različito tumačenje, nisu nam davala jasnu sliku o tome što će se događati sa svojstvima materijala.
Mogli bismo onda reći da su rezultati vašeg istraživanja značajni u svjetskim okvirima.
Ja bih rekao da smo sigurno ispitali najviše uzorka, barem prema onome što smo vidjeli da je objavljeno u svijetu.
Istaknuo bih da će kao rezultat rada na projektu proizaći i doktorska disertacija jednog od mojih doktoranada, nadamo se do kraja ove godine, što također potvrđuje određeni doprinos znanosti i korak naprijed u znanju.
Projekt završava 30. lipnja. Što će se događati nakon toga, kada se može očekivati industrijska proizvodnja ovih ploča?
Ona je već sada moguća.
Dokazali smo da je moguće vratiti konkretan proizvod, komercijalizirati ga i sada idemo u njegovu konkretniju promociju.
Pogon je spreman, ploče proizvedene, čekaju se prve narudžbe. Usporedno je započet proces certificiranja za dobivanje oznake CE kako bi se proizvod mogao staviti na tržište.
Kako vaš proizvod mijenja tržište izolacijskih materijala za podno grijanje i što on donosi jednom prosječnom investitoru?
Ove ploče su skroman proizvod koje investitori, vlasnici stanova ili kuća rijetko doživljavaju kao bitne; nije atraktivan i skriven je u slojevima poda. To je proizvod kojim se bave instalateri sustava grijanja i hlađenja. Bitno je da taj proizvod bude lagan za ugradnju te da nema problema oko manipulacije prilagodbe na gradilištu, a da istovremeno zadovoljava propisane tehničke zahtjeve.
Cijevi podnog grijanja postavljaju se u određeni raster, a ispod njih se, uz pomoć kopči ili posebnih prihvata, izvodi toplinska izolacija. Time se osigurava da toplina ne odlazi prema dolje, već prema samoj prostoriji. Ta se izolacija najčešće radi s EPS-om, i to ne samo u Hrvatskoj, već i u ostatku Europe.
U tom trenutku odluka je na samom investitoru hoće li odabrati sustav podnog grijanja s klasičnim, čistim EPS-om koji je dobiven izravno iz nafte ili s EPS-om koji u sebi sadrži 25 % reciklata i time ostavlja znatno manji utjecaj na okoliš.
Hoće li izolacijske ploče s reciklatom biti skuplje od onih standardnih?
Nisam pričao s kolegama iz Plastforma o cijeni, ali mislim da nema pretjeranog razloga da budu skuplje od analognih ploča od "djevičanskog" EPS-a.
Projekt je ostvario zapažen uspjeh na sajmovima inovacija. Kako je izgledao proces ocjenjivanja?
U suradnji s Udrugom inovatora Hrvatske sudjelovali smo na četiri sajma inovacija: u Istanbulu, Zagrebu, Bangkoku i nedavno u Ženevi. Na tim sajmovima izložite svoj proizvod, postavite poster koji ste pripremili i razgovarate s posjetiteljima. Razlike u posjećenosti tih sajmova su doista ogromne. Na domaćem sajmu inovacija bude tridesetak ljudi, dok se u Bangkoku i Ženevi okupe deseci tisuća posjetitelja koji obilaze izlagače.
Sam proces ocjenjivanja je specifičan: međunarodni žiri obilazi štandove, pročita poster, pogleda izloženi proizvod i, u pravilu bez izravnog razgovora s vama, ocjenjuje inovaciju. Zato vam iskreno i ne mogu reći koji je točno detalj presudio – jednostavno su nas ugodno iznenadili i obradovali ovim priznanjima. Kući smo se vratili s dvije srebrne i dvije brončane medalje, kao i s dva posebna priznanja za inovaciju – od Rumunjskog foruma inovatora i Indonezijske udruge inovatora.
Kada podvučemo crtu pod cijeli projekt, što ugradnja ploča s 25 % recikliranog EPS-a zapravo znači za budućnost održive gradnje?
Sve se svodi na našu ekološku svijest i želju da smanjimo odlaganje EPS-a na odlagališta, kao i njegovo spaljivanje u energanama.
U svijetu u kojem sve više razmišljamo o održivosti, ovo je zasigurno proizvod koji može dati mali doprinos velikom cilju – gradnji zgrada nulte emisije (ZEB) te globalnom smanjenju količine otpada u našem okolišu.
Naziv projekta: Razvoj inovativne izolacijske ploče sa značajnim udjelom reciklata za podno grijanje i hlađenje (recEPS)
Poziv: Ciljana znanstvena istraživanja
Trajanje projekta: 1. 1. 2024. – 30. 6. 2026.
Koordinator projekta: Građevinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu
Partner: PLASTFORM d.o.o.
Vrijednost projekta: 1.652.357,26 EUR
Dodijeljena bespovratna sredstva: 1.406.835,52 EUR
Financiranje: Europska unija - NextGenerationEU, u okviru Nacionalnog plana oporavka i otpornosti (NPOO)
