Výhodou separátora je okrem jeho variability a vysokej kvality separácie aj energetická nenáročnosť.
Tím pri testovaní elektrostatického separátora. Zdroj: FEL ZČU
Pred viac ako dvoma rokmi predstavil tím výskumného centra RICE Fakulty elektrotechnickej Západočeskej univerzity v Plzni (FEL ZČU) pod vedením Františka Macha elektrostatický separátor plastov.
Využitie aj na triedenie plodín
Vedci teraz otestovali princíp, keď silné elektrické pole triedi jednotlivé časti zmesi podľa jej elektrického náboja, aj na iných materiáloch. Separátor tak nájde využitie pri nakladaní s elektroodpadom, nerastnými surovinami aj v poľnohospodárstve.
„V poslednom roku sa náš projekt výrazne posunul a premenil. S jedným z našich aplikačných partnerov sme sa naplno venovali využitiu separátora pri čistení poľnohospodárskych plodín,“ priblížil František Mach z FEL nové využitie zariadenia určeného pôvodne na separáciu plastového odpadu z priemyselnej výroby. Vedci zistili, že sa separátor môže uplatniť napríklad pri čistení semien plodín od burinových semien a anorganických nečistôt alebo pri separácii zdravých zŕn od mechanicky porušených zŕn.
Proces separácie
Samotná elektrostatická separácia vyzerá takmer rovnako ako v prípade plastov: znečistená zmes poľnohospodárskych plodín sa vsype do separátora, putuje vzduchovým dopravníkom, kde trením získavajú rôzne časti zmesi odlišný elektrický náboj a následne sa dostane do separačnej komory s dvoma elektródami, na ktoré je pripojené vysoké napätie. Tam sa jednotlivé prvky zmesi rozdelia práve podľa toho, či sú elektródami priťahované, alebo odpudzované. V zbernom koši potom zostane čistá plodina, všetko ostatné sa oddelí do ďalších košov.
Pohľad do vysokonapäťovej komory priemyslového prototypu. Zdroj: FEL ZČU
Vysoká efektivita
Princíp separácie tak zostáva aj pri používaní v poľnohospodárstve rovnaký, technológiu je však potrebné adaptovať. Rozdiely sú najmä na chemickej úrovni plodín, na ktorú je nutné zmeniť nastavenie separátora. „Pre predikciu správania materiálu v elektrickom poli využívame matematické modely, zároveň už dnes máme aj veľké množstvo dát a skúseností, ktoré nám pomáhajú upraviť nastavenie elektród, kolektorov a veľkosť napätia tak, aby výsledky boli čo najlepšie,“ vysvetlil František Mach s tým, že kým plastovú drvinu dokáže separátor triediť s 99-percentnou čistotou, pri práci s poľnohospodárskymi plodinami je požiadavka až na 99,9 percenta čistoty.
Energeticky nenáročný
„Zdá sa, že technológia nášho separátora je v tomto ohľade relatívne unikátna. Vďaka nej totiž dokážeme separovať zo zmesi aj burinové semená, ktoré sú často rovnako veľké a ťažké ako semená, ktoré potrebujeme vyčistiť,“ upozornil František Mach. Výhodou separátora je okrem jeho variability a vysokej kvality separácie aj energetická nenáročnosť. Príkon vysokonapäťovej časti separátora sa totiž pohybuje len v jednotkách wattov.
Technológie, ktorých vývoj finančne podporilo Ministerstvo priemyslu a obchodu Českej republiky a ktorá pôvodne slúžila na separáciu rôznych druhov plastov, tak nachádza ďalšie uplatnenie. Využiť sa dá aj pri takých zmesových materiáloch, ktoré sú od seba dostatočne vzdialené v triboelektrickom rade a pri ktorých je možné separovať na základe ich rozdielneho náboja. Okrem plastov a poľnohospodárskych plodín to môžu byť aj nerastné suroviny. „Čo sa nabíja, to sme schopní separovať,“ dodal František Mach.
Tím FEL v súčasnosti pracuje na vzniku startupu, ktorý technológiu prevezme a zabezpečí jej uvedenie na trh.
Zdroj: TS FEL ZČU
(zh)
