Směsný plastový odpad, který nelze recyklovat, obvykle končí na skládce nebo ve spalovně. Tým pod vedením Bereniky Hausnerové a Petra Slobodiana však přišel s ekologičtější alternativou. Díky využití takzvané mechanicko-elektrické konverze dokážou ze směsného plastu vyrobit elektřinu jen mechanickým působením bez potřeby spalování nebo náročného zpracování.
„Vzali jsme běžný netříděný plastový odpad – PET lahve, tácky, obaly od mycích prostředků – nadrtili jsme ho, roztavili a vyrobili z něj tenké fólie. Ty pak generují elektřinu při stlačení, tření nebo zahřátí,“ vysvětlila Berenika Hausnerová z Fakulty technologické UTB. „V podstatě se nám z odpadu podařilo vytvořit funkční nanogenerátory.“
Hledání řešení nebylo vůbec snadné a úspěch přišel až po dlouhých měsících experimentování v laboratoři. Výsledky ale nakonec zaujaly natolik, že je otiskl prestižní časopis ACS Sustainable Chemistry & Engineering.
Zlínští vědci řeší nerozložitelné plasty, pracují na vzorových obalech |
Na rozdíl od některých zahraničních týmů se vědci z UTB vyhnuli energeticky náročným metodám, jako je rozpouštění a následné zvlákňování pomocí elektrospinningu. Jejich postup je jednoduchý – směs plastů pouze nadrtí, roztaví a následně lisují do fólií. Tento přístup je nejen ekologičtější, ale i levnější.
Pro výrobu elektřiny použil tým tři konverzní mechanismy. Různé fólie byly vystaveny tlaku, tření a změnám teplot. Nejvyšší účinnost zaznamenali u fólií obsahujících 60 % PET materiálu v režimu tření.
„Vyrobené množství elektřiny není vysoké, ale pro napájení drobné elektroniky jako jsou senzory nebo prvky chytrého oblečení, je ideální. Energie vzniká v nanoměřítku, proto mluvíme o nanogenerátorech,“ doplnil Petr Slobodian.
Oblečení, které vyrobí energii
Vědci technologii úspěšně otestovali na senzorech, které detekovaly vibrace a tepelné změny při dotyku. V budoucnu by tyto nanogenerátory mohly fungovat například v oblečení, které si samo vyrábí energii při pohybu a zároveň sleduje zdravotní stav nositele.
Zajímavostí je, že směsné plasty, které jsou kvůli nemísitelnosti obtížně recyklovatelné, vykazují vyšší elektrickou účinnost než jednotlivé typy plastů. To, co je překážkou pro klasickou recyklaci, se tak stává výhodou pro výrobu elektřiny.
Navíc nová technologie nabízí ekologickou alternativu k fluoropolymerům, které se doposud pro podobné účely využívaly a jejichž používání Evropská unie postupně omezuje kvůli jejich dopadu na životní prostředí a zdraví. „A nám se podařilo jednu z těchto alternativ nabídnout,“ uzavírá Berenika Hausnerová.
Toxické látky najdeme všude, nebezpečí je v jejich množství, upozorňuje vědec |
Téma vědci rozvíjí již třetím rokem v rámci základního výzkumu na UTB. Zároveň je jedním z klíčových aktivit výzkumu, který od dubna 2025 probíhá díky projektu Testovací laboratoř pro implementaci udržitelných a odolných technologií a je spolufinancovaný Evropskou unií v rámci programu Jan Amos Komenský.
Projekt je zacílený na realizaci nebo prohloubení spolupráce mezi výzkumnými organizacemi a aplikační sférou, především s firmami sídlícími ve zlínské aglomeraci.
V červnu 2025 univerzita podala žádost o další projekt v rámci výzvy ERA.net. Zapojenými subjekty z průmyslové sféry jsou zlínská firma SPUR a společnost Attophotonics Biosciences z Rakouska.
