BME GPK a 35. OTDK-n „Eredményeim akár a biopolimer hulladékok ipari mértékű kezeléséhez is hozzásegíthetnek” – interjú Kovács Zsófiával

Biopolimer hulladékok újrahasznosításával kapcsolatos dolgozatáért karunk doktori hallgatója, Kovács Zsófia az 1. díjat nyerte a 35. OTDK Győrben megrendezésre került Műszaki Szekciójának Polimer Anyagtudomány és Vizsgálat tagozatában. Konzulense Czigány Tibor a BME Gépészmérnöki Kar Polimertechnika Tanszékének egyetemi tanára, akadémikus (egyben egyetemünk új rektora) valamint Gere Dániel doktorandusz volt. Interjú Kovács Zsófiával. 

Miért pont ezt a kutatási területet választottad?

Mindig is fontosnak tartottam a fenntartható fejlődést. A kőolajforrások csökkenése és a környezetszennyezés miatt egyre nagyobb igény van megújuló erőforrásokból előállított, környezetbarát alkotóelemekre bomló termékekre. Azonban véleményem szerint a felhasználók kevés ismerettel rendelkeznek a biopolimerekről és általában a polimerekről, és ezek gyakran tévesek. Életciklusuk végén a biopolimerek nem bomlanak le maguktól. Szelektíven kell őket gyűjteni, és megfelelő körülmények között kell őket komposztálni. Szerettem volna olyan témával foglalkozni, ami a környezettudatos gondolkodáshoz kapcsolható. Gyakran hallani azt, hogy az emberek szerint a műanyag nem jó, mert szennyezi a környezetet. Úgy gondolom, hogy nem a műanyaggal van a probléma, hanem azzal, hogy nem fordítunk elegendő figyelmet a szelektív hulladékgyűjtésre.

Emellett a kutatási téma választásánál az is közrejátszott, hogy utánanéztem témavezetőm és konzulensem munkásságának. Eddigi kutatásaik, sikereik nagyon meggyőzőek voltak, így szerettem volna velük közösen dolgozni.

Kérlek, fejtsd ki pár mondatban a kutatásod lényegét!

Kutatásom során különböző tömegarányú biopolimer/kőolaj alapú polimer keverékek komposztálását vizsgáltam a megfelelő szabvány alapján. Az alapanyagválasztásnál biopolimernek politejsavat (PLA) választottam, kőolaj alapú polimernek pedig polietilén-tereftalátot (PET). Mindkét polimerrel gyakran találkozhatunk a csomagolóiparban, viszont a hulladékkezelés során nehéz és költséges a szétválogatásuk. Kutatásomat két koncepció alapján végeztem. Az első esetben a biopolimer hulladékok közé keveredett kőolaj alapú polimer szennyezők hatását vizsgáltam. A második koncepcióban pedig biopolimerekkel erősen szennyezett kőolaj alapú hulladékáramot vizsgáltam annak érdekében, hogy megfigyeljem a PLA komponens így is lebomlik-e. Mindegyik esetben szemrevételezéssel és optikai mikroszkópos vizsgálatokkal tanulmányoztam a minták bomlása során végbemenő felületi változásokat. Illetve a degradációs folyamatok részletesebb megismerése miatt differenciális pásztázó kalorimetriás vizsgálatot és termogravimetriás analízist végeztem. Megállapítottam, hogy nagyobb PLA tartalom mellett a minták a szabvány alapján lebomlottnak tekinthetők, viszont a PET egyik mintánál sem bomlott le, hanem mikroműanyagként a komposztban maradt. A biopolimerekkel erősen szennyezett kőolaj alapú hulladékáram vizsgálatánál pedig elmondható, hogy egyik minta sem bomlott le.

Milyen kihívások voltak a munkád során?

A komposztálás során hetente vizsgálatam a mintákat optikai mikroszkóppal, differenciális pásztázó kaloriméterrel és termogravimetriás analízis segítségével. A mérésekhez mintákat kellett kivennem a komposztból. Azonban egy idő után ezek töredezni kezdtek, ami nagyban megnehezítette a mintavételt. Ezen kívül a mintákhoz tapadt komposztdarabok eltávolítása is körülményes volt. 

A minták komposztálását 90 napig kell vizsgálni. Ezért már nyáron elkezdtem a méréseket, hogy időben be tudjam fejezni a TDK-ig.

 

Szerinted mi volt az oka, hogy a dolgozatod kiemelkedett a többi közül?

Úgy gondolom, hogy nagyon aktuális témáról van szó. Az egyszer használatos műanyagok betiltása, valamint a környezeti előírások szigorodása miatt egyre nagyobb mennyiségben alkalmaznak biopolimereket. Ezeket a többi hulladékhoz hasonlóan szelektíven kell gyűjteni. A nem megfelelő hulladékgyűjtés hatására szennyezőanyagok kerülhetnek a hulladékáramba, aminek következtében romlik a komposzt minősége, megnő a hulladékok feldolgozási ideje és költsége. A kutatásom során rávilágítottam arra, hogy mennyire fontos a szelektív hulladékgyűjtés. Bár kis mennyiségű szennyező esetén a komposztálás sikeresnek tekinthető, mikroműanyagok maradhatnak a komposztban.

Ezen kívül a kutatásom egy része előremutatónak tekinthető. Vizsgáltam olyan mintákat, amelyeknél a kőolaj alapú polimer és a biopolimer tömegaránya fele-fele volt. Jelenleg még nincs annyi biopolimer, hogy ez megvalósuljon. Azonban előbb-utóbb valószínűleg eljutunk oda, hogy ez reális legyen. Reményeim szerint ebben az esetben eredményeim akár alapjául szolgálhatnak a biopolimer hulladékok ipari mértékű kezeléséhez is.

Milyen további terveid vannak?

Februárban kezdtem el a PhD tanulmányaimat a Polimertechnika Tanszéken. Jelenleg égésgátló bevonatok fejlesztésével foglalkozok szálerősített polimer kompozitokhoz. Elsődleges célom a PhD fokozat megszerzése, a szakmai tapasztalatszerzés mind a kutatás, mind az oktatás terén. Az új téma szélesíti a látásmódomat, ennek köszönhetően új lehetőségek nyílnak meg előttem.

 

BL