Używamy cookies i podobnych technologii m.in. w celu świadczenia usług i w celach statystycznych. Możesz określić warunki przechowywania lub dostępu do plików cookies w Twojej przeglądarce, w jej ustawieniach. Jeżeli wyrażasz zgodę na zapisywanie informacji zawartej w cookies, kliknij „Zamknij”. Jeżeli nie wyrażasz zgody – zmień ustawienia swojej przeglądarki.Więcej informacji znajdziesz w naszej Polityce cookies.

Zamknij informację o cookies
.

Ośrodek  Przetwarzania  Informacji  –  Państwowy  Instytut  Badawczy

Fundusze Europejskie –
Program Operacyjny Innowacyjna Gospodarka

SUPERCIECZE*

CO TO ZA HISTORIA?

Albert Wielki, czyli święty Albert – ten sam, którego Dante umieścił w swej „Boskiej Komedii” w niebie obok św. Tomasza z Akwinu, biskup, jeden z najtęższych umysłów średniowiecza i patron górników (nasi jakoś wolą świętą Barbarę) – był też alchemikiem. To on wynalazł arszenik i jako pierwszy użył chemicznych terminów „zasada”, „tlenek ołowiu” i „siarczan żelaza”, a na dodatek napisał traktat „Libellus de Alchemia”. Zawarł w nim osiem zasad, których alchemik trzymać się powinien: 1) być dyskretnym i cichym, nikomu nie wyjawiając rezultatów swej pracy; 2) pracować w odosobnieniu, najlepiej we własnym domu; 3) dyskretnie wybierać dni i godziny, które na alchemię przeznacza; 4) w pracy być cierpliwym, gorliwym i wytrwałym; 5) trzymać się z góry ustalonych zasad; 6) używać naczyń tylko szklanych i z glazurowanej gliny; 7) być wystarczająco bogatym, by pokrywać wydatki związane z uprawianą sztuką; 8) trzymać się z dala od książąt i możnych.**

CO NOWEGO SIĘ STAŁO?

By alchemia stała się chemią, musiały z niej zniknąć nie tylko marzenia o przerobieniu ołowiu na złoto, parapsychologia, mistycyzm, astrologia i zabobony, ale także podejście uczonego do własnych powołań – w średniowieczu dyktowane rozsądną obawą przed stosem, lecz później dla nauki wręcz paraliżujące.

I dobrze się stało, bo w badaniach nad cieczami jonowymi chemicy z kilku polskich ośrodków potrzebowali rozmachu, porządnych laboratoriów, tysięcy godzin „niedyskretnej” pracy, pewnego rozgłosu i pieniędzy większych niż własne. W efekcie doczekaliśmy się rozwiązań, które być może zrewolucjonizują kilka dziedzin życia.

Ciecze jonowe to sole, które uważa się za nową generację „zielonych” rozpuszczalników, ponieważ są nielotne, termicznie stabilne, ich temperatura wrzenia jest wysoka i rozpuszczają zarówno związki nieorganiczne, jak organiczne. Te rzadkie cechy można wykorzystać do zwiększania trwałości drewna, ale też pozyskiwania z niego cennej celulozy.

Wcześniejsze badania Instytutu Technologii Drewna w Poznaniu dowiodły, że ciecze te są bardziej skuteczne w zwalczaniu niszczących drewno grzybów od obecnie stosowanych chemikaliów – a przy tym ulegają biodegradacji. Można więc produkować na ich bazie przyjazne środowisku preparaty konserwujące czy barwiące drewno.

Ale to niejedyny potencjał tych niezwykłych cieczy. Nie mniej korzyści przyniosłoby wykorzystanie ich do bezpiecznego dla środowiska pozyskiwania z drewna celulozy. Celuloza, stanowiąca główny składnik drewna, jest najpowszechniej występującym odnawialnym związkiem chemicznym, jednak ten potencjał nie jest wykorzystany, bo trudno ją z drewna pozyskiwać. Przemysł chemiczny produkuje więc wiele chemikaliów w oparciu o ropę naftową.

Tyle że celulozę można łatwo, tanio i bezpiecznie dla środowiska rozpuścić w cieczach jonowych. W przeciwieństwie do tradycyjnych metod pozyskiwania celulozy z roślin, wymagających stosowania drogich rozpuszczalników, zanieczyszczających potem środowisko – rozpuszczenie celulozy za pomocą tzw. hydrofilowych cieczy jonowych jest tanie i dla środowiska przyjazne. Celulozę z takiego roztworu można zregenerować przez dodanie wody lub innych związków chemicznych. A ciecz jonowa też jest regenerowana i może być użyta ponownie.

JAK TO WPŁYNIE NA NASZE ŻYCIE?

Dziedzina, do której należą badania nad cieczami jonowymi, to już nie zwykła chemia. To chemia XXI wieku – zielona chemia, u której podstaw leży nowe podejście do kwestii syntezy, przerabiania i wykorzystywania związków chemicznych. Chodzi w niej o to, by zmniejszyć zagrożenia, jakie te zjawiska powodują dla człowieka i przyrody. W jaki sposób ciecze jonowe wpłyną na nasze otoczenie? Choćby ograniczając w nim obecność zabójczych dla człowieka metali ciężkich, szczególnie chromu i miedzi.

Ciecze jonowe umożliwią nam też tanie i ekologiczne produkowanie z odnawialnych źródeł wielu substancji chemicznych – między innymi biopaliw, które dziś syntezowane są na skalę przemysłową z drogiej ropy naftowej.

KTO ZA TYM STOI?

Zadania w tym projekcie podzieliło między sobą kilka ośrodków naukowych. Syntezami cieczy jonowych zajął się zespół prof. Juliusz Pernaka z Wydziału Technologii Chemicznej Politechniki Poznańskiej. Badania biologiczne, fizyko-chemiczne, technologiczne oraz środowiskowe wykonano w Instytucie Technologii Drewna w Poznaniu oraz na Politechnice Śląskiej w Gliwicach, natomiast proces roztwarzania surowca lignocelulozowego w cieczach jonowych wzięli na siebie uczeni z Politechniki Łódzkiej i ITD w Poznaniu. Kierownikiem projektu była prof. Jadwiga Zabielska-Matejuk z poznańskiego Instytutu.

 

ZIELONA CHEMIA JEST PO TO, BY:

  • zapobiegać zanieczyszczaniu środowiska
  • tworzyć mniej szkodliwe związki chemiczne
  • używać surowców odnawialnych
  • projektować związki i produkty po użyciu ulegające samodegradacji
  • podnosić wydajność energetyczną
  • tworzyć bezpieczniejsze rozpuszczalniki
  • zmniejszać ryzyko katastrof ekologicznych

 

* Robert Siewiorek „Kot Einsteina. 128 opowieści o nauce”, s. 214, wyd. OPI PIB, Warszawa 2014

** Za: C. J. S. Thompson, „Alchemy and Alchemistst”, 2011


Tytuł projektu: Ciecze jonowe w innowacyjnych technologiach związanych z przetwarzaniem surowców lignocelulozowych

Data rozpoczęcia projektu: 2009-04-01

Data zakończenia projektu: 2012-07-31

Beneficjent: Instytut Technologii Drewna w Poznaniu

Wartość dofinansowania w PLN: 2 959 999,00

 
powrót