Nanotehnološki uspeh slovenske znanosti

V času, ko je čedalje več govora o »čudežnih« materialih, ki bodo dodobra krojili našo prihodnost, denimo o grafenu, ogljikovih nanocevkah in podobnem, veliko obeta tudi nanoceluloza; mnogi jo povezujejo kar z naslednjo industrijsko revolucijo. Predvsem pa je povsem naraven material, biorazgradljiv in pridobljen iz surovin obnovljivih virov, kakršni so lesna biomasa ter lesni in celulozni odpadki.

Izjemne mehanske lastnosti nanoceluloze – je petkrat lažja in hkrati petkrat močnejša od jekla, neškodljiva za okolje in biorazgradljiva – omogočajo široko uporabo, od medicine do avtomobilske, papirne, lesne in gradbene industrije. Doslej je dragi in energijsko zahtevni proizvodni proces omejeval njeno širšo uporabo, z odkritjem novega postopka pridobivanja, ki je sad domače znanosti, pa so se odprle številne nove možnosti in priložnosti.

Po svetu trenutno poznajo predvsem dva postopka izdelave:

• hidrolizo z žveplovo kislino, pri kateri uporabljajo kislino v koncentraciji najmanj 60 odstotkov, ter

• mehansko mletje.

Oba postopka sta energijsko zahtevna in zaradi uporabe žveplove kisline seveda agresivna do okolja. Zato je tudi cena nanoceluloze, kolikor je sploh dostopna, zelo visoka.

Raziskovalno delo za boljši in cenejši postopek je potekalo v laboratoriju za polimerno kemijo in tehnologijo Kemijskega inštituta v Ljubljani. Pri njem so sodelovali: nosilec raziskav dr. Matjaž Kunaver, Puhov nagrajenec za izume, razvojne dosežke in uporabo znanstvenih ugotovitev za obnovljive vire in njihovo uporabo namesto surovin iz surove nafte, ter dr. Ema Žagar, dr. Alojz Anžlovar, dr. Miroslav Huskić, dr. Tomaž Kos in dr. David Pahovnik.

Novi, inovativni postopek so jim omogočile izkušnje in dognanja pri raziskavah, povezanih z utekočinjanjem lesa oziroma biomase, ki potekajo že več kot desetletje. Raziskovalci so tesno sodelovali s slovensko industrijo, predvsem z Gozdnim gospodarstvom Postojna, ki jim je dalo v uporabo pilotni reaktor, in deloma z Univerzo v Ljubljani. In ugotovili so, da lahko omenjeni postopek uporabijo tudi za pridobivanje nanoceluloze. Postopek utekočinjanja so v letih raziskav nenehno izpopolnjevali, ga optimirali in prišli do novih znanstvenih spoznanj, objavljenih v uglednih revijah s tega področja.

Mednarodna presoja patentne prijave (PCT) je novi postopek ocenila kot »inovativen in uporaben za industrijo«. Objavljen bo v vplivni znanstveni reviji, kar naj bi olajšalo tudi pridobivanje sredstev za nadaljnje raziskave.

Slovenska lesna in druga industrija je tako dobila priložnost, da prehiti vso konkurenco, ki se ukvarja s pridobivanjem nanoceluloze. Poleg tega izsledki raziskav omogočajo uporabo lesne biomase ter lesnih in celuloznih odpadkov na nov, cenejši način, in to – kar je še pomembnejše – za proizvodnjo izdelkov z visoko dodano vrednostjo. Tehnološki postopek slovenskih raziskovalcev je seveda patentno zaščiten, je pa na voljo korektnim partnerjem, kakor pravijo.

Prišli so tudi že prvi odzivi. Interes sta pokazali tako domača papirniška industrija kot ameriška multinacionalka PPG, proizvajalka premazov za avtoindustrijo. Zanimajo se za licenco pa tudi za sam produkt. Možnosti uporabe nanoceluoze so zelo široke, zato so ambicije ustrezno velike, po še enem uspehu poudarjajo na Kemijskem inštitutu v Ljubljani. Želijo si, da bi tudi proces pridobivanja nanoceluloze zaživel v industrijskem merilu. Vsekakor je novi postopek dovolj inovativen, da bo odmeval v svetovnem merilu.