Wzmocnienie badań nad gospodarką obiegową na Hochschule Pforzheim

Studenci Younes Lhousni i Paul Steiner pracują z elektrodynamiczną instalacją do fragmentacji. (Copyright: Prof. Dr.-Ing. Jörg Woidasky; Wydawca: Hochschule Pforzheim)

Stare moduły słoneczne na dachu, zużyte łopatki turbin wiatrowych, jednorazowe urządzenia elektryczne z sali operacyjnej: wszystkie te produkty zawierają cenne surowce – metale, rzadkie pierwiastki, a także wysokiej jakości włókna. Jednak często są one mocno osadzone w kompozytach, przez co trudno je ekonomicznie odzyskać. Skutek: surowce są niszczone, muszą być ponownie wytwarzane – z wysokimi kosztami dla środowiska.

Dokładnie tutaj wkracza badania na Hochschule Pforzheim. Za pomocą celowanych wyładowań wysokiego napięcia rozdzielane są materiały kompozytowe – delikatnie, precyzyjnie i bez agresywnej chemii. To, co brzmi jak science-fiction, jest już rzeczywistością w laboratorium: panele fotowoltaiczne, elementy turbin wiatrowych, urządzenia elektryczne – wszystko to można rozdzielić w taki sposób, że zawarte w nich wartościowe surowce wracają do obiegu. Od 2014 roku w Pforzheim używana jest do tego Elektrodynamiczna Instalacja Fragmentacyjna (EDF).

Teraz pojawiły się dobre wiadomości dla grupy badawczej „Zrównoważony rozwój produktów”, która bada zrównoważony gospodarkę odpadami: instalacja Hochschule może zostać odnowiona i wzmocniona za ponad 200 000 euro. Jest ona unikalna na niemieckiej uczelni stosowanej nauki i jej dalsze użytkowanie jest teraz zabezpieczone dzięki wsparciu landu Baden-Württemberg oraz Niemieckiego Towarzystwa Badawczego, największej niemieckiej organizacji wspierającej badania.

Technologia EDF wykorzystuje wyładowania wysokiego napięcia od 90 do 200 kV do celowego rozdzielania ciał stałych w płynnym medium. W ten sposób można rozdzielić materiały kompozytowe na ich wewnętrznych granicach, umożliwiając wysokiej jakości gospodarkę obiegową. Przyszłe kierunki badań po modernizacji instalacji obejmują oprócz badań podstawowych z użyciem sprężonych gazów jako medium obróbczego także projekty praktyczne dotyczące odzysku metali np. z wysokiej jakości, elektrycznie zasilanych urządzeń jednorazowych medycznych. Głównym celem jest rozszerzenie zastosowań EDF poza proste rozdrabnianie, co stanowi dotychczas mało zbadane pole tematyczne.

Jak nauczyciele i studenci korzystają z technologii EDF?

Grupa badawcza „Zrównoważony rozwój produktów” na Hochschule Pforzheim od 2012 roku bada przyjazne środowisku produkty i procesy – a szczególnie ulepszanie metod recyklingu dla instalacji energetycznych, opakowań czy wyrobów medycznych. Prace te są w pełni finansowane ze środków zewnętrznych. Dotychczas powstało pięć prac doktorskich z tej grupy, a jedna z absolwentek została już sama profesorem na uczelni. Studenci programów licencjackich i magisterskich na Wydziale Techniki realizują tutaj prace naukowe lub końcowe związane z gospodarką obiegową – także z użyciem instalacji EDF, i zawsze dotyczące aktualnych, istotnych dla przedsiębiorstw zagadnień.

Hochschule Pforzheim pokazuje: zrównoważona technologia zaczyna się w laboratorium – i ma wpływ na codzienne życie.

Prof. Dr. Jörg Woidasky jest odpowiedzialny za projekt i wyjaśnia: „Wsparcie ze strony DFG i landu jest wyróżnieniem dla naszych dotychczasowych osiągnięć naukowych w zakresie techniki elektropulsacyjnej w Pforzheim. Traktujemy je jednocześnie jako motywację do dalszej wspólnej pracy ze studentami i pracownikami naukowymi nad wyzwaniami gospodarki obiegowej naszej społeczności i ich rozwiązaniem za pomocą innowacyjnych metod”.