W 2015 roku naukowcy z Politechniki Krakowskiej dokonali sensacyjnego odkrycia. Zespół kierowany przez prof. Janusza Mikułę stworzył trwały i przyjazny dla środowiska geopolimer o unikalnych właściwościach. Głównymi zaletami materiału są: niski koszt produkcji, odporność na trudne warunki atmosferyczne, łatwe wchłanianie wilgoci i zapachów. Więcej o odkryciu w tekście serwisu ikrakow.net.
Jak przebiegały badania
Krakowscy naukowcy jako podstawę geopolimeru wykorzystali tuf wulkaniczny, którego złoża znajdują się na obrzeżach wsi Filipowice, na przedmieściach królewskiej stolicy Polski. Miejscowi mieszkańcy nazywają go sztucznym kamieniem, który ze względu na łatwość obróbki i dobre właściwości termoizolacyjne znalazł szerokie zastosowanie w budownictwie. Warto dodać, że w Krakowie jest kilka budynków wykonanych z tego materiału.
Po realizacji badań nad fizyczną i chemiczną obróbką kamienia naukowcom udało się zamienić tuf filipowicki w unikalny polimer. Najpierw kamień wyżarzano w temperaturze około 100 ℃, a następnie mielono na pył. Dalej z otrzymanego materiału przygotowano roztwór alkaliczny z dodatkiem odpowiednich substancji (m.in. wodorotlenku potasu i sodu), w którym zachodził proces polikondensacji (tworzenia łańcuchów cząsteczkowych).
Następnie naukowcy wlali zagęszczony roztwór do przygotowanych form, co nadało mu wymaganej objętości. Tak powstały prototypy cegieł, bloków i płyt. Krakowianie wykonali nawet geopolimerowe popiersie Tadeusza Kościuszki, patrona uczelni (patrz zdjęcie).
Właściwości i zastosowanie materiału
Według przedstawicieli naukowych Politechniki Krakowskiej geopolimer ma bardzo dużą wytrzymałość mechaniczną i termiczną (ok. 1000 ℃). Jest również odporny na kwasy chemiczne, chlorki i siarczany, a także na mrozy powyżej -50 ℃. Materiał jest bardzo mocny i odporny na ścieranie oraz czynne uderzenia mechaniczne.
Dodatkowo warto zauważyć, że materiał budowlany wynaleziony w Krakowie ma jeszcze jedną istotną przewagę nad swoimi odpowiednikami – jest absolutnie nieszkodliwy dla środowiska. Naukowcy dokonali niezbędnych obliczeń i doszli do wniosku, że synteza geopolimerów jest dwukrotnie bardziej energochłonna niż np. produkcja cementu portlandzkiego. Dzięki niemu uwalnia się do 8 razy mniej dwutlenku węgla, co pozwala znacznie zmniejszyć obciążenie środowiska.
Materiał ma szerokie zastosowanie w budownictwie: w okładzinach budynków, pracach izolacyjnych, jako powłoka antykorozyjna, do budowy obiektów ognioodpornych, jako kompozyt do zaawansowanych zastosowań (np. w przemyśle lotniczym). Geopolimer może być również stosowany jako dodatek do innych materiałów budowlanych: betonu, stali, ceramiki, drewna. Komponent zwiększa odporność na zmiany temperatury, a także ścieranie podczas ciągłych uderzeń mechanicznych.
Nowe odkrycie krakowskich naukowców przyniosło królewskiej stolicy Polski wielkie znaczenie handlowe. Wszystko dlatego, że złoża tufu we wsi Filipowice są więcej niż wystarczające do dostarczenia nowego materiału budowlanego nie tylko na rynek krajowy, ale także do handlu z innymi krajami. Jednocześnie produkcja geopolimeru nie jest kosztowna finansowo, ponieważ większość zwykłych przedsiębiorstw betonowych może obsłużyć jego powstawanie.
Wynalazek uzyskał ochronę patentową, co stało się warunkiem szerszego wykorzystania materiału. Na szczególną uwagę zasługuje fakt, że poza budownictwem geopolimer z tufu z Filipowic znalazł zastosowanie do oczyszczania wody i powietrza, a także do tworzenia lakierów antykorozyjnych.
