Systém značení polymerů pro digitalizovaný systém třídění odpadů

Cílem projektu je vytvořit systém značení polymerních materiálů umožňující automatické třídění odpadních plastů a textilií. Navržené markery nebudou rušit vizuální vjem značeného výrobku a současně budou identifikovatelné jednoduchými analytickými metodami. Bude je možné tisknout na povrch plastových výrobků nebo budou zapracovány přímo do hmoty během výroby příslušných polymerů. Navržený způsob značení bude porovnán s již existujícími metodikami. Budou provedeny ekonomické i environmentální analýzy, na jejichž základě bude posouzena celková uhlíková stopa jednotlivých metodik, ekonomické náklady, ale i stabilita systému značení v rámci recyklačního procesu. Systém markerů zajistí trvalou identifikaci syntetického podílu jako krok k řešení vlastní separace a eliminace syntetického podílu, který významně převyšuje ukončení životního cyklu textilií v odpadech.

Řešitelé:

• Ivo Stanček
• Jiří Reiss
• Ivan Souček

Strategická výzkumná agenda:

• průběžné sledování platné a připravované legislativy EU a ČR, zpracování odborných rešerší a za spolupráci s relevantními subjekty v ČR (organizace státní správy a další subjekty) a v EU (Plastics Europe, Cefic apod.)
• komunikace a spolupráci s relevantními subjekty v ČR (organizace státní správy a další subjekty) a v EU (Plastics Europe, Cefic apod.)
• zajišťování ochrany duševního vlastnictví, diseminaci výsledků projektu a za komunikaci s relevantními subjekty v ČR a v EU.

Předmět:

• recykláty
• jednorázové plasty

Cílová skupina:

• členové SCHP ČR – výrobci polymerů (10)
• členové SCHP ČR – zpracovatelé polymerů (5)
• členové SCHP ČR – výzkumná pracoviště (10)
• členové SCHP ČR – inženýrské kanceláře (5)
• členové SCHP ČR – ostatní (100)
• recipienti „Newsletter“ (tiskové zprávy, podcasty, 500 měsíčně)
• odborná veřejnost
• laická veřejnost
• žáci, studenti.

Nástroje:

• web projektu – sdílení informací
• web SCHP ČR, LinkedIn, Newsletter
• mediální partneři, zejména: Průmyslová ekologie, Pro Energy, Chemagazín
• akce pro státní správu: např. Senát/ PS.

Rozsah činnosti:

• součinnost s COC, NANOPROGRESS, s.z.
• poskytování služeb v transferu technologií.

Shrnutí dílčího projektu (DP001N) za období 07/2023-01/2024

Cílem DP je zajistit integraci nové metodiky značení do stávajícího systému identifikace recyklátů, který využití NIR spektrometrie, VIS identifikace a adaptabilního způsobu detekce využívajícího principy umělé inteligence. DP počítá také s implementací této metodiky do závazných postupů třídění odpadů i s ohledem na současný a vznikající legislativní rámec. LCA analýza umožní srovnání různých přístupů recyklačních postupů a návrh nejvýhodnějšího z nich.

Aktuální výstupy projektu:

• SCHP ČR zajistil mezinárodní patentovou rešerši na srovnatelné metody značení polymerů s negativním výsledkem.
• Byly syntetizovány organické sloučeniny vykazující absorpci a fluorescenci s kvantovým výtěžkem vyšším než 50 % v oblasti vlnových délek 680 až 750 nm.
• Pro přípravu disperzí určených k vybarvení PES textilií metodou disperzního barvení byly vytvořeny nové markery a byl vybrán jeden, který bude testován ve směsných a barvených textiliích.
• Dva vybrané markery byly použity pro zapracování do PE a PP. Byl prověřen vliv polymerní matrice a koncentrace markerů na úroveň fluorescence. Po vyhodnocení výsledků bude systém verifikován v poloprovozním měřítku a stanoveny stability značení v celém recyklačním cyklu.
• Dva vybrané markery byly použity pro zapracování do tiskové formulace vhodné pro tamponový tisk. Po stanovení minimální detekovatelné koncentrace markerů v tištěné vrstvě bude navržena tisková formulace pro běžné tiskové techniky používané v průmyslu a celý systém bude ověřen v celém recyklačním cyklu.
• Byla zahájena spolupráce s výrobcem PES střiže z recyklátů, vybraný marker bude zapracován do jedné výrobní šarže a střiž bude podrobena dlouhodobému hodnocení stability v celém recyklačním cyklu.
• Byly shromážděny podklady ke stávajícímu systému automatizovaného třídění plastů, legislativního rámce, který tento systém zaštiťuje a možností zavést vyvíjený postup recyklace i s využitím stávajících detekčních technik. V roce 2024 budou tyto informace postupně veřejně prezentovány, bude vypracována LCA analýza s cílem určit optimální postupy značení a recyklace a současně budou tyto informace sladěny s evropskými předpisy týkající se této problematiky.