W przedsięwzięciu realizowanym przez 34 instytucje z 9 krajów ważną rolę odegrała Politechnika Łódzka. Naukowcy PŁ wykorzystali m.in. zaawansowane symulacje komputerowe do prac nad technologią wykorzystującą wychwycony dwutlenek węgla w produkcji materiałów izolacyjnych.
Transformacja w kierunku gospodarki obiegu zamkniętego wymaga nie tylko nowych technologii. Potrzebna jest również współpraca naukowców, przedsiębiorców, samorządów, organizacji społecznych i mieszkańców. W polskiej części konsorcjum, obok Politechniki Łódzkiej i K-Flex Polska, uczestniczyły m.in. Centrum Badań i Innowacji Pro-Akademia, Centrum OPUS, Uniwersytet Łódzki, Województwo Łódzkie, Stowarzyszenie Łódzki Obszar Metropolitalny, Związek Międzygminny Bzura, Gmina Parzęczew, KPMG Advisory, Sirmax Polska i Leda Polymer. Projekt połączył także partnerów naukowych, biznesowych i instytucjonalnych z innych krajów Europy.
Symulacje komputerowe PŁ
Jednym z najważniejszych zadań uczelni były prace prowadzone przez naukowców z Instytutu Maszyn Przepływowych. Zespół wykonał zaawansowane symulacje numeryczne przepływu CFD (Computational Fluid Dynamics) dotyczące procesu wprowadzania wychwyconego dwutlenku węgla do produkcji materiałów izolacji termicznej. Badania były prowadzone wspólnie z firmą K-Flex w ramach rozwiązania cyrkularnego poświęconego tworzywom sztucznym i gumie (z tą samą firmą realizowany jest również projekt FLEXindustries).
CFD pozwala analizować za pomocą obliczeń komputerowych zachowanie płynów i gazów w złożonych procesach technologicznych. Dzięki temu możliwe jest badanie przebiegu procesów i ich parametrów bez ograniczania się wyłącznie do kosztownych eksperymentów prowadzonych na rzeczywistych instalacjach.
Pracami zespołu kierował prof. dr hab. inż. Krzysztof Jóźwik. Za wysokopoziomowe symulacje CFD w projekcie odpowiadali dr hab. inż. Krzysztof Sobczak, prof. uczelni oraz dr inż. Piotr Reorowicz.
Zaangażowanie Politechniki Łódzkiej nie ograniczało się jednak do badań technologicznych. Dr hab. inż. Grzegorz Liśkiewicz, prof. uczelni, zajmował się współpracą międzysektorową i pracami regionalnego klastra gospodarki cyrkularnej. Z kolei dr hab. inż. Damian Obidowski, prof. uczelni, odpowiadał za działania związane z promocją projektu oraz platformą e-learningową.
GOZ łamie schematy
Idea gospodarki cyrkularnej zakłada odejście od prostego schematu: wyprodukować, wykorzystać i wyrzucić. Zamiast tego materiały powinny możliwie długo pozostawać w obiegu, a to, co dotychczas uznawaliśmy za odpad, może ponownie stać się wartościowym surowcem.
W projekcie FRONTSH1P opracowano i zademonstrowano w województwie łódzkim cztery tzw. Cyrkularne Rozwiązania Systemowe, czyli CSS. Dotyczyły one opakowań drewnianych, żywności i pasz, wody i substancji odżywczych oraz odpadów z tworzyw sztucznych i gumy.
W praktyce oznacza to m.in. ponowne wprowadzanie drewna opakowaniowego do obiegu, wykorzystywanie odpadów spożywczych do wytwarzania pasz i bioproduktów, odzyskiwanie ze ścieków wody i substancji odżywczych, a także ponowne przetwarzanie odpadów gumowych oraz tworzyw sztucznych.
Co ważne, rozwiązania osiągnęły poziom gotowości technologicznej TRL 7, czyli zostały zademonstrowane w warunkach rzeczywistych. Projekt od początku zakładał również możliwość wykorzystania wypracowanych technologii poza województwem łódzkim. Ich replikację przygotowano dla regionów we Włoszech, Grecji, Portugalii i Holandii.
Zmiany na horyzoncie
Rozwiązania zademonstrowane w projekcie zamieniają strumienie odpadów w surowce: drewno opakowaniowe wraca do obiegu, odpady spożywcze służą do wytwarzania pasz i bioproduktów, ścieki stają się źródłem wody i substancji odżywczych, a odpady gumowe i z tworzyw sztucznych są ponownie przetwarzane. Szacowano, że wdrożenie tych rozwiązań może obniżyć emisję dwutlenku węgla w regionie łódzkim o 2–3%. Dla mieszkańców oznacza to czystsze środowisko i nowe miejsca pracy w przetwórstwie odpadów, dla samorządów gotowe narzędzie polityki regionalnej (CEAP), a dla nauki wzorzec transformacji regionu przemysłowego przenoszony do kolejnych regionów Europy.