Preskočiť na obsah Preskočiť na pätu (NCP VaT)
VEDA NA DOSAH – váš zdroj informácií o slovenskej vede

Čo s bavlneným odpadom? Slováci z neho vyvíjajú biologicky rozložiteľné vzduchové filtre

Lenka Dudlák Sidorová

Predstavte si, že by sa jednorazové vzduchové filtre z budov či z vozidiel dali jednoducho rozložiť a vrátiť do prírody. Skupina mladých ľudí zo Slovenska pracuje na tom, aby to čoskoro bola realita.

Zľava Mgr. Simona Papežíková, PhD., Mgr. Denis Bede, PhD. a Mgr. Marta Karchňáková. Zdroj Lifbee Academy

Zľava: Mgr. Simona Papežíková, PhD., Mgr. Denis Bede, PhD., a Mgr. Marta Karchňáková. Zdroj: Lifbee Academy

Nádejný projekt, ktorý vznikol v rámci programu Lifbee Academy, sa zameriava na ekologické riešenie dvoch závažných problémov – nerecyklovateľných jednorazových vzduchových filtrov a nadbytku textilného odpadu. Cieľom tímu je vytvoriť biologicky rozložiteľné filtre zo spracovaného bavlneného odpadu, konkrétne z nanocelulózy, ktorá má podobné vlastnosti ako bežne používané syntetické filtre. Riešenie má za cieľ využívať existujúcu technológiu vyvíjanú na Slovenskej akadémii vied a Akadémii vied Českej republiky a má potenciál výrazne prispieť k znižovaniu environmentálnej záťaže v priemyselných aj domácich aplikáciách.

V rámci vývoja produktu si tím musel poradiť s viacerými výzvami, ako je napríklad čistenie bavlneného odpadu od nežiaducich látok či validácia technologickej uskutočniteľnosti. Členovia tímu s názvom Cellear, Denis Bede a Marta Karchňáková, nám v rozhovore o svojom projekte porozprávali viaceré zaujímavosti. Okrem technických záležitostí týkajúcich sa realizácie projektu prezradili aj iné kľúčové informácie o tom, čo môže človeku dopomôcť k úspechu. Jednou z inšpiratívnych myšlienok je napríklad to, že netreba mať vždy konkrétny nápad, stačí mať chuť niečo zmeniť a zohnať si dobrý tím.

Vďaka multidisciplinárnemu zloženiu tímu Cellear – od práva cez manažment až po vedu – a podpore zo strany Lifbee Academy vznikol inovatívny koncept, ktorý spája ekologickosť s ekonomickou udržateľnosťou a reaguje na aktuálne výzvy v oblasti ESG a európskej environmentálnej politiky.

Zľava: Mgr. Simona Papežíková, PhD., Mgr. Marta Karchňáková a Mgr. Denis Bede, PhD.. Zdroj: Lifbee Academy

Zľava: Mgr. Simona Papežíková, PhD., Mgr. Marta Karchňáková a Mgr. Denis Bede, PhD. Zdroj: Lifbee Academy

Dva problémy – jedno riešenie

Môžete zhrnúť, čo všetko ste si stanovili za cieľ vo vašom projekte?

Bede: Cieľom nášho projektu je na jednej strane zbaviť svet jednorazového odpadu zo vzduchových filtrov, ktoré sa už nedajú recyklovať, a na druhej strane nájsť nejaké využitie veľkého množstva textilného odpadu, ktoré je tiež veľmi problematické, a počúvame to zo všetkých strán. Aj Európska únia sa s tým v poslednom čase snaží niečo urobiť.

My sme sa snažili tieto dva problémy spojiť a nájsť im spoločné riešenie. Prišli sme s tým, že by sme vedeli ísť na trh s biodegradovateľnými vzduchovými filtrami, ktoré by boli vyrobené práve z bavlneného textilného odpadu, ktorého je na trhu dostatok. Zároveň by išlo o filtre, ktoré by boli odbúrateľné a po použití by sa teda dali biodegradovať a vrátiť späť do prirodzeného materiálového obehu (do prírody). To znamená, že by nevytvárali nejakú ďalšiu záťaž, čo sa momentálne deje pri jednorazových filtroch, ktoré sa bežne používajú vo vzduchotechnikách a ďalších zariadeniach.

Je možné z textilu vyrobiť filter? Ako by to v praxi vyzeralo?

Bede: To bola hlavná výzva, ktorú sme v rámci projektu riešili. Narazili sme na jednu zaujímavú technológiu, ktorú zhodou okolností vyvíjajú na Slovenskej akadémii vied a na Akadémii vied Českej republiky dvaja mladí vedci, tak sme sa s nimi spojili a začali sme spolu komunikovať o tom, či by tá technológia bola využiteľná.

Technológia vychádza zo spracovania celulózových materiálov na nanocelulózu. My sme totiž počas výskumu prišli na to, že nanocelulóza má v podstate veľmi podobnú štruktúru ako súčasné filtre zo sklolaminátu, sklenených vláken a z rôznych plastových polymérov, ktorou vytvárajú špecifickú sieť, ktorá potom filtruje vzduch a zachytáva nečistoty. A to isté by sme vedeli dosiahnuť aj pomocou nanocelulózy.

Z prírodných zdrojov sú aj iné textílie. Prečo ste siahli práve po bavlne?

Karchňáková: Bavlna rozvláknením na nanocelulózu získa vlastnosti a špecifikácie, ktoré umožňujú, aby bola tak veľmi účinná.

Bede: Robili sme prieskum textilného odpadu a zistili sme, že v podstate až 20 – 30 percent súčasného textilného odpadu je práve z bavlny, preto sa ho dá získať veľké množstvo. Dali by sa využiť aj iné textilné materiály alebo materiály, ktoré obsahujú celulózu, ale bavlna sa ukázala ako najlepšie riešenie pre našu aplikáciu.

Akých nežiaducich látok sa potrebujete zbaviť pri čistení bavlneného odpadu?

Karchňáková: Pri spracovaní bavlneného textilného odpadu na celulózu potrebujeme odstrániť najmä chemikálie z farbenia a úprav, zmiešané vlákna a polyméry, ďalej biologické nečistoty a kontaminanty a ďalšie prísady nevhodné na spracovanie, ako napríklad kovy, zipsy, gombíky a podobne, ktoré by mohli ovplyvniť biodegradabilitu.

Koľko ráz by bolo možné recyklovať bavlnu na výrobu takýchto filtrov? Napríklad sklo aj plast majú obmedzený počet recyklačných cyklov. Ako je to pri bavlne?

Bede: Bavlnený odpad je náročné recyklovať, pretože bavlna aj iné prírodné vlákna sa recykláciou postupne skracujú, znehodnocujú a v ďalšom cykle už neviete vyrobiť rovnako kvalitnú textíliu. Môžete ich však využiť na iné aplikácie, napríklad na výrobu izolácie. My odpadovú bavlnu spracovávame, trochu ju pretvoríme pomocou spomínanej technológie a získame požadovanú štruktúru.

Karchňáková: Recyklácia bavlny je náročná. Naša bavlna sa rozvlákni na nanocelulózu a vtedy ďalšia recyklácia už nebude možná v zmysle použitia vo filtroch, ale kruh uzatvoríme tým, že biodegradovateľný materiál vrátime naspäť do prírody, kde sa rozloží.

Filter do auta. Zdroj: iStock/Ilya Burdun

Filter do auta. Zdroj: iStock/Ilya Burdun

Trhové možnosti

Aké vidíte trhové možnosti pre tento projekt?

Bede: My sme v rámci tohto projektu rozpracovali dve hlavné príležitosti. Využitie filtrov vidíme hlavne v priemyselných aplikáciách – vo vzduchotechnických systémoch budov, veľkých nákupných centier, letísk a podobne. Prevádzkovateľom budov by sme vedeli znížiť náklady a zlepšiť ESG metriky, čo sa týka množstva vznikajúceho odpadu.

Druhá príležitosť je vo vzťahu ku koncovým spotrebiteľom, pretože aj v domácich spotrebičoch (napríklad vo vysávačoch, v klimatizáciách) sa používajú filtre, hoci menšie a v menšom množstve, ale ten trh je možno ešte širší.

Ako projekt reaguje na aktuálne a budúce požiadavky ESG a európske regulácie, ktoré sú pomerne prísne?

Bede: Európska únia teraz pracuje na určitých opatreniach v rámci regulácie, ktoré by pomohli znížiť množstvo textilného odpadu, ktorý nám tu zostáva. Chcú podporovať recykláciu, technológie, ktoré odpadový textil nejakým spôsobom zhodnocujú, kam by sa náš produkt zaradil. Zároveň tým, že medzi našich zákazníkov budú patriť prevádzkové firmy veľkých budov, vedeli by sme im pomáhať zlepšovať výsledky v oblasti ESG: tým, že budú mať menej odpadu, budú si môcť vykázať, že väčšie množstvo odpadu sa zhodnocuje kompostovaním alebo biodegradáciou a vracia sa späť do materiálového cyklu, čiže aj ich nároky na primárne suroviny sú menšie.

V akom časovom horizonte vidíte váš produkt už zaradený na trhu? Komunikovali ste už s investormi alebo s firmami?

Karchňáková: Hovoriť o časových horizontoch je náročné, lebo vždy do toho príde niečo nepredvídateľné. Máme nejakú predstavu, ale nemáme istotu, či to vyjde presne tak.

Bede: Pracovali sme s nejakými predpokladmi na základe dát, ktoré sme zozbierali, a dúfame, že nám celý ten proces urýchli alebo uľahčí práve spolupráca so spomínanými vynálezcami zo SAV a z AV ČR, pretože nemusíme vyvíjať technológiu, ktorá už vyvinutá je. Potrebujeme len vyskúmať, akým spôsobom sa dá aplikovať konkrétne v našom prípade a ako vyladiť proces v spolupráci s nimi. Ak by boli ochotní do tejto spolupráce ísť, nám by to pomohlo výrazne skrátiť trajektóriu.

S investormi sme ešte nekomunikovali, ale oslovili sme počas projektu viacerých výrobcov filtrov, preverovali sme si, či také riešenie už na trhu nie je. Väčšinou sme sa stretli s tým, že nie je, a s dôvodmi, prečo nie je. Bolo to práve preto, lebo boli skeptickí k možnosti, že nejaká technológia môže dosiahnuť takú úroveň materiálu, ktorý by spĺňal všetky požiadavky, ktoré používatelia majú. Takže v tom vidíme veľkú príležitosť.

Karchňáková: Zároveň tie materiály neboli dostupné v dobrej cenovej relácii a vlastne to, ako bolo sformulované zadanie v Lifbee Academy, nás nasmerovalo na hľadanie riešení, ktoré sú ekologické a zároveň finančne udržateľné.

Čiže váš koncept je jediný svojho druhu na svete?

Karchňáková: Áno. Za to vďačíme technológii, ktorá akurát čaká na patent. Mali sme dosť veľké šťastie.

Niekedy treba opustiť pôvodnú myšlienku

Akú úlohu zohrala Lifbee Academy? Mali ste nápad, ktorý ste nemali ako realizovať? Alebo ako vás to naštartovalo?

Karchňáková: My sme sa pred Lifbee Academy vôbec nepoznali. Po štyroch mesiacoch teoretického vzdelávania sme mali vytvoriť tímy.

Bede: Nemali sme ten nápad premyslený, časom sa kreoval a počas inkubačného procesu sa ešte menil. Pôvodne sme chceli pracovať s machmi, pretože tie čistia vzduch, ale táto možnosť sa napokon ukázala ako náročná a pravdepodobne nerealizovateľná na to využitie, ktoré sme chceli.

Karchňáková: Je dôležité priebežne skúšať. Tak sme to vyskúšali a zistili sme, že to nie je schodné.

Bede: Áno a skúšaním sme v podstate kreovali tento projekt, až sme sa napokon dostali k riešeniu využiť bavlnený odpad, spracovať ho na nanocelulózu a využiť ho vo vzduchových filtroch.

Čo bolo najťažšie? Čo vás najviac potrápilo?

Karchňáková: Pre mňa osobne bolo najťažšie pustiť myšlienku použitia machu. To sa mi veľmi páčilo, ale nefungovalo to tak, ako sme chceli. To bolo pre mňa veľmi náročné, pustiť ten nápad.

Bede: Stále je veľa výziev, s ktorými sa budeme musieť popasovať. Najťažšie v rámci toho krátkeho obdobia – štyroch mesiacov – bolo vypracovať projekt na takej úrovni, ako Lifbee Academy vyžaduje. Nie je to totiž len o  nápade, musíte urobiť finančnú kalkuláciu, zmapovať konkurenciu, komunikovať s výrobcami, či náhodou už niečo také nezamýšľajú, hľadať partnerov, dodávateľov, ktorí by nám vedeli pomôcť s technológiou. Takže v tom krátkom časovom horizonte poskladať niečo, čo by na konci dávalo význam a zaujalo na finále, bol najtvrdší oriešok. Pokračovať v projekte a posúvať ho ďalej je tiež veľká výzva. Stále sme pomerne ďaleko od cieľa.

Zľava Mgr. Marta Karchňáková, Mgr. Simona Papežíková, PhD. a Mgr. Denis Bede, PhD.Zdroj Lifbee Academy

Zľava: Mgr. Marta Karchňáková, Mgr. Simona Papežíková, PhD., a Mgr. Denis Bede, PhD. Zdroj Lifbee Academy

Investori viac riešia kvalitu tímu ako samotný projekt

Popri tomto projekte asi máte nejaké zamestnanie, ktoré vás živí. V akej oblasti pracujete?

Karchňáková: Ja som lingvistka a zároveň študujem na Vysokej škole ekonómie a manažmentu a aj psychológiu.

Bede: Ja som v podstate environmentálny právnik a konzultant v oblasti udržateľnosti. Momentálne pracujem ako ESG manažér v jednej developerskej spoločnosti.

Keď má človek bez vzdelania v prírodných vedách zaujímavý nápad na ekologické riešenie, ako má postupovať? Ako by ste nasmerovali ľudí s dobrými nápadmi?

Karchňáková: Naša kolegyňa Simonka Papežíková je vedkyňa, ona riešila tú vedeckú časť. Aby boli tímy úspešné, potrebujú zmes talentov a kompetencií. Takže je dobré pracovať v tíme, nikto nedokáže robiť všetko.

Bede: Úplne súhlasím. Napadlo mi odporučiť Lifbee Academy, to je platforma, ktorá nás dala dokopy a pomohla nám vytvoriť multikompetentný tím. Ja sám so svojím zameraním v oblasti životného prostredia by som to nezvládol a potreboval som si doplniť tú kompetenciu o biznis, podnikateľské, ekonomické zázemie či vedecký aspekt.

Karchňáková: Ja som do Lifbee Academy neprišla s konkrétnym nápadom, len som mala chuť niečo vytvoriť. Hlásia sa tam ľudia, ktorí majú chuť prinášať zmeny a inovácie, a tie nápady sa vytvoria priebežne. Na prvom pohovore mi povedali, že aj dobre, že nemám nápad.

Koľko času vám tento projekt zabral popri bežnom živote?

Karchňáková: Počas Lifbee Academy to bolo šesť aj desať hodín týždenne. Keď sme finišovali podklady k míľnikom, bolo toho aj viac. Teraz mi to zaberie dve až päť hodín týždenne a to sa dá zvládať.

Bede: Závisí to od toho, čo práve riešite. Niekedy sa len dlho čaká na výsledky z laboratória alebo nejakú reakciu dodávateľa. Inokedy, keď riešite nejaký problém alebo prieskum, to vie zabrať dosť veľa času.

„Nie je dôležité zameranie, ale ľudia.“

Do Lifbee Academy sa prihlásilo veľa ľudí. Ako ste sa tam našli? Ako sa vytvoril váš tím? Niekto vás zadelil do skupiny?

Karchňáková: Počas štyroch mesiacov sme sa (všetci účastníci) stretávali online dvakrát do týždňa a raz do mesiaca naživo. Počas týchto interakcií si človek ostatných za ten čas oťukal. Potom prebiehali rozhovory, kde sme sa dohodli, že chceme byť spolu. Mentori v Lifbee Academy nám hovorili: „Zamerajte sa na tím, vyberte si tím.“ Mne veľmi sedeli Denis a Simona, tak som si, napriek predchádzajúcim skúsenostiam v Life Sciences, vybrala tento tím a bolo to dobré rozhodnutie.

Bede: To je pravda, to nám hovorili viackrát, že nie je dôležité zameranie, ale ľudia. Keď sa investori rozhodujú, či podporia projekt, neriešia projekt samotný, ale riešia tím. Keď vidia skvelý kompetentný tím odhodlaných ľudí, je to pre nich znamenie, že keď investujú do týchto ľudí, oni určite s niečím prídu a urobia všetko pre to, aby to bol úspešný projekt.

(LDS)

CENTRUM VEDECKO-TECHNICKÝCH INFORMÁCIÍ SR Ministerstvo školstva, výskumu, vývoja a mládeže Slovenskej republiky

Mediálni partneri

ÁMOS vision FonTech Startitup