Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūtā (LVKĶI) šobrīd divu mēnešu pētniecības vizītē viesojas profesore Carol Sze Ki Lin no Honkongas pilsētas universitātes (City University of Hong Kong, CityU HK). Profesore Lin, kura kopš 2020. gada ir iekļauta pasaules 2 % citētāko zinātnieku vidū biotehnoloģiju un vides zinātnes jomās, kopā ar LVKĶI pētniekiem strādā pie ilgtspējīgu un ugunsdrošu poliuretāna materiālu izstrādes, izmantojot atjaunojamas un atkritumu izcelsmes izejvielas. Par šo starptautisko pētniecības sadarbību jau publicēts raksts vienā no pasaulē pazīstamākajiem augstākās izglītības un zinātnes izdevumiem Times Higher Education.
Profesores Carol Sze Ki Lin pētniecība saistīta ar aprites bioekonomiku un biorafinēšanu – viņa pēta, kā biomasu un dažādus atkritumus pārvērst produktos ar augstāku pievienoto vērtību. Viņas vadītā pētnieku grupa CityU HK specializējas atkritumu valorizācijā un aprites ekonomikas principos balstītu biorafinēšanas procesu izstrādē.
No atkritumiem līdz ugunsdrošākam materiālam
Cieto poliuretāna putuplastu plaši izmanto būvniecībā, tostarp siltumizolācijā, taču tradicionālie poliuretāna materiāli tiek iegūti no naftas ķīmijas izejvielām. Pētnieki meklē risinājumus, kas ļautu vienlaikus izmantot atjaunojamas un atkritumu izcelsmes izejvielas un nodrošināt materiāliem nepieciešamās ugunsdrošības īpašības.
Pētījuma ietvaros tiek attīstīta pieeja, kurā, piemēram, pārtikas atkritumus iespējams izmantot kā resursu jaunu poliuretāna materiālu izstrādē. Šāda pieeja ļauj atkritumus pārvērst vērtīgās izejvielās, vienlaikus samazinot nepieciešamību pēc fosilajiem resursiem.
Īpaša uzmanība sadarbībā pievērsta tehnoloģiju mērogošanai. Izmantojot LVKĶI pilotmēroga infrastruktūru, pētnieki strādā pie procesu pārneses no laboratorijas uz lielāku mērogu. Vienlaikus tiek vērtētas izstrādāto materiālu īpašības, tostarp to degamība, kā arī veikta tehniski ekonomiskā analīze un dzīves cikla novērtējums.
Sadarbība apvieno abu institūciju savstarpēji papildinošās kompetences. CityU HK pētnieku pieredze atkritumu valorizācijā un aprites biorafinēšanas procesu izstrādē tiek apvienota ar LVKĶI kompetenci poliuretānu ķīmijā, materiālu izstrādē, procesu mērogošanā un degamības īpašību novērtēšanā.
“Mums ir būtiski, ka starptautiski atzīti pētnieki izvēlas LVKĶI kā partneri savu pētījumu attīstīšanai. Šādā sadarbībā varam apvienot profesores Carol Sze Ki Lin pieredzi atkritumu valorizācijā ar mūsu kompetenci poliuretānu ķīmijā un materiālu izstrādē. Vienlaikus tā ir iespēja izmantot LVKĶI infrastruktūru, lai laboratorijā izstrādātus risinājumus pārbaudītu lielākā mērogā un novērtētu to potenciālu praktiskai izmantošanai,” saka LVKĶI direktora vietnieks zinātniskajā darbā un Polimēru laboratorijas vadītājs Dr. Uģis Cābulis.
Ilgtermiņa sadarbība ar Honkongas pilsētas universitāti
LVKĶI un CityU HK sadarbība ar profesori Carol Sze Ki Lin aizsākās jau 2018. gadā, kad LVKĶI Polimēru laboratorijas vadošie pētnieki Dr. Miķelis Kirpļuks un Dr. Anda Fridrihsone uzsāka kopīgu darbu ar profesores Lin pētnieku grupu.
“Mūsu sadarbība aizsākās ar sarunu pēc profesores Carol Sze Ki Lin uzstāšanās par kompleksu pārtikas atkritumu pārstrādi. Toreiz pārrunājām iespēju no atkritumeļļas biodīzeļa vietā iegūt poliuretāna putuplastu. Kopš tā laika šī ideja ir izaugusi par ilgtermiņa, ļoti produktīvu pētniecības sadarbību,” stāsta Dr. Miķelis Kirpļuks.
Sadarbības laikā izstrādātas kopīgas zinātniskās publikācijas, iesniegti starptautisku patentu pieteikumi un sagatavoti pētniecības projektu pieteikumi. Šobrīd sadarbība turpinās, attīstot jaunus biobāzētus materiālu risinājumus.
“Šo gadu laikā sadarbība ir devusi ne tikai kopīgus zinātniskos rezultātus un publikācijas, bet arī iespēju attīstīt jaunas pētniecības idejas un kopīgi virzīt tās tālāk. Šobrīd turpinām darbu pie jauniem biobāzētiem materiāliem, meklējot risinājumus, kuros atjaunojamas un atkritumu izcelsmes izejvielas var aizstāt tradicionālās izejvielas,” saka Dr. Anda Fridrihsone.
Šī starptautiskā sadarbība aptver arī citas LVKĶI pētniecības jomas. Sadarbības ietvaros šī gada sākumā LVKĶI direktora vietnieks zinātniskajā darbā un Polimēru laboratorijas vadītājs Dr. Uģis Cābulis Honkongas pilsētas universitātē nolasīja vieslekciju, kurā iepazīstināja klātesošos ar institūta darbu kosmosa tehnoloģiju un kriogēnās izolācijas jomā.
LVKĶI un CityU HK kopīgā pētniecība nonāk starptautiskās uzmanības lokā
Profesores Lin vizīte Latvijā notiek Honkongas Pētniecības stipendiju padomes (Research Grants Council) jaunās Overseas Research Fellowship Scheme programmas ietvaros. Viņa ir viena no septiņiem CityU HK pētniekiem, kas saņēmusi šīs programmas stipendiju starptautiskai pētniecības sadarbībai.
LVKĶI un CityU HK kopīgā pētniecība jau guvusi arī starptautisku uzmanību – par abu institūciju sadarbību publicēts raksts vienā no pasaulē pazīstamākajiem augstākās izglītības un zinātnes izdevumiem Times Higher Education.
Publikācijā “Fire-repelling foam could save lives and upcycle waste” aplūkots pētījums par jaunu poliuretāna putuplastu izstrādi, izmantojot atjaunojamas un atkritumu izcelsmes izejvielas, kā arī abu institūciju sadarbība šī risinājuma attīstīšanā.
Publikācijā profesore Carol Sze Ki Lin uzsver ilgtermiņa sadarbības nozīmi ar LVKĶI un institūta starptautisko reputāciju poliuretānu ķīmijas jomā. Viņa īpaši izceļ abu institūciju papildinošo kompetenču un pētniecības infrastruktūras apvienošanu, kas ļauj kopīgi virzīt pētījumu no laboratorijas mēroga uz praktiskai izmantošanai tuvākiem risinājumiem.
Par Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūtu
LVKĶI ir viens no vadošajiem koksnes un citas biomasas izpētes centriem Baltijas reģionā. Institūts dibināts 1946. gadā un apvieno desmitiem gadu ilgas zinātnes tradīcijas ar dinamisku skatījumu uz jaunākajām koksnes ķīmijas, zaļās sintēzes un materiālzinātnes tendencēm.
