Slovenski ekipi nagrada za inovativni katalizator

»Konkurenca je bila izredno velika, zato nas je presenetila uvrstitev med finaliste evropskega tekmovanja Emerging Technologies Competition, ki je bilo julija v Londonu.« Tako je uspeh postopka inovativne pretvorbe biološko razgradljivih odpadkov v biogoriva komentiral soavtor nagrajenega izuma dr. Gasan Osojnik.

Skupina štirih raziskovalcev iz Laboratorija za okoljske vede in inženirstvo na Kemijskem inštitutu v Ljubljani, in sicer poleg dr. Osojnika še dr. Peter Djinović, prof. dr. Albin Pintar in dr. Boštjan Erjavec, je inovacijo razvila na podlagi izhodiščnih raziskav iz Osojnikove doktorske naloge.

Zagovarjal jo je leta 2013, v nadaljevanju pa so raziskovalci v laboratorijih izpilili vse tisto, kar je bilo potrebno za patentno zaščito izuma tako na evropski kot na svetovni ravni. Z uvrstitvijo na tretje mesto v skupini energetike in trajnostnega razvoja na letošnjem evropskem tekmovanju, ki ga pod okriljem angleške akademije znanosti vsako leto organizira Royal Society of Chemistry, je izum pritegnil zanimanje angleških in ameriških podjetij za proizvodnjo heterogenih katalizatorjev. Pogovori z njimi že potekajo, če pa bodo osnovna testiranja uspešna, se bodo nadaljevali o pogojih licenciranja ali odkupa patenta.

Industrijska proizvodnja sinteznega plina je v rokah velikih podjetij, ki pokrivajo svetovni trg. V Sloveniji denimo sploh nimamo nobenega večjega obrata za proizvodnjo sinteznega plina. Toda povpraševanje po tem plinu je veliko, kajti kot surovina se v sintezni industriji uporablja za nadaljnje pridobivanje izdelkov z visoko dodano vrednostjo, denimo vodika, metanola, mineralnih gnojil in raznih alternativnih goriv. Industrija sinteznega plina za zdaj temelji na pridobivanju plina iz fosilnih goriv, torej iz nafte in zemeljskega plina, inovacija s Kemijskega inštituta pa omogoča proizvodnjo sinteznega plina iz obnovljivih virov, na primer iz biološko razgradljivih odpadkov in biomase.

Tisočkrat cenejši

Dr. Gasan Osojnik pojasnjuje bistvo nagrajene inovacije: »Zasnovali smo večfunkcijski katalizator in namesto dragih žlahtnih kovin uporabili precej cenejše prehodne kovine. To je bistvo našega izuma. Katalizator je namreč ključni člen za proizvodnjo sinteznega plina iz bioplina, ta pa nastane iz biološko razgradljivih odpadkov. Na keramičnem nosilcu katalizatorja je ponavadi žlahtna kovina, denimo platina, rutenij ali rodij. Mi pa smo žlahtno kovino zamenjali z zlitino dveh prehodnih kovin, zaradi česar sta katalizator in sam postopek pridobivanja sinteznega plina bistveno cenejši kot uveljavljeni industrijski postopki.«

Kateri prehodni kovini so uporabili, ne razkriva, znano pa je, da mednje sodijo mangan, železo, nikelj, baker in nekatere druge kovine. Prednost prehodnih kovin v primerjavi z žlahtnimi so zadostne zaloge in občutno nižja cena, celo do tisočkrat nižja.

Odlika njihovega inovativnega katalizatorja je še to, da se zaradi izbora ustreznih prehodnih kovin in pravega nosilnega materiala katalizator ne »poogljiči«, da torej na njegovi površini med obratovanjem ne nastajajo ogljikove nanocevke, ki sicer povzročajo mašenje reaktorskega sistema. Inovativnost postopka pretvorbe bioplina v sintezni plin je tudi v tem, da ne potrebuje vodne pare, ki je sicer nujna v uveljavljeni industrijski proizvodnji sinteznega plina. Priprava čiste vode in nadaljnje uparjanje vode namreč zahtevata drago procesno opremo, zaradi česar je celoten postopek dražji. Pri uporabi inovativnega slovenskega katalizatorja pa ta strošek odpade.

Enostavna uporaba v industriji

»Poleg omenjenih je prednost naše inovacije še to, da je naš katalizator v industriji mogoče uporabiti razmeroma enostavno, brez posebnih modifikacij obstoječe procesne opreme,« dr. Osojnik razloži veliko zanimanje industrije za njihovo inovacijo. Skupaj s kolegom dr. Djinovićem sta jo julija v Londonu predstavila žiriji, ki so jo sestavljali predstavniki velikih industrijskih panog za vse tri kategorije tekmovanja, za medicino, materiale in energetiko.

V kategoriji energetskega trajnostnega razvoja je tekmovalo deset finalistov, prvo mesto pa je žirija prisodila ekipi z univerze v Gentu za idejo kemične črpalke za črpanje industrijske odpadne toplote, ki temelji na principu fotosinteze. Drugo mesto je zasedla ekipa danskega podjetja Infinity PV za razvoj ultratanke fotovoltaične naprave, ki jo izdelajo kar s tiskanjem na polimerno folijo. Zmagovalna inovacija Belgijcev je prejela 20.000 funtov nagrade, drugouvrščeni Danci so bili nagrajeni s 3000 funti, uvrstitev na tretje mesto pa je Slovencem prinesla 2000 funtov nagrade. Organizator tekmovanja bo vsem zmagovalcem prav tako zagotovil podjetniško izpopolnjevanje.

Lidija Pavlovčič