Węgiel uratuje świat – polska spółka ma pomysł, jak rozwiązać globalne problemy

Już ponad 2 miliardy ludzi na świecie nie ma dostępu do wody pitnej. Gdzie występują problemy z wodą i jakie konsekwencje za sobą niosą?

Tak, a w 2025 roku bez dostępu do wody pitnej będzie prawie 3 miliardy ludzi w 48 krajach. Obecnie to powód jednego na pięć zgonów wśród dzieci poniżej piątego roku życia na świecie. Aż 80% chorób w państwach rozwijających się jest rezultatem braku czystej wody czy systemu sanitarnego. Problem wodny jest globalny – to nie tylko Afryka, jak wszyscy myślą. To też dużo krajów azjatyckich – nie tylko biednych, ale i bogatych, jak Izrael czy Singapur, który musi pompować wodę z Malezji. Problem z dostępem do wody pitnej jest też bliżej nas, tzn. na południu Europy – m.in. w Hiszpanii, Portugalii, we Włoszech i na Malcie. Zresztą w okresie upałów to także bolączka Polski, choć u nas jest głównie związana z zatrzymywaniem wody: wciąż retencjonujemy bardzo mało. Na jednego Polaka przypada trzykrotnie mniej wody niż średnia europejska i jesteśmy na liście krajów z bardzo wysokim ryzykiem hydrologicznym, choć chyba nie zdajemy sobie z tego sprawy. 

Około 70% Ziemi zajmuje woda. Co prawda większość jest słona, ale możemy ją odsalać. Czy istnieją skuteczne technologie?  

Na dużą skalę rozwiązaniem do odsalania jest odwrócona osmoza. Potrzeba do niej dużo energii i ciśnienia. Żeby uzyskać tę energię, stawia się ogromne farmy solarne, co zajmuje mnóstwo czasu. W dodatku to rozwiązanie bardzo kosztowne, bo cena wynosi około 1 biliona dolarów. Mało który kraj więc na to stać – tak, jak np. Zjednoczone Emiraty Arabskie czy Arabię Saudyjską, która ma największe stacje odsalania wody, a jej udział w całym rynku to nawet 20-21%. Tworzy się farmy solarne, żeby pozyskać z nich energię, a to i tak nie wystarcza – potrzebne jest jeszcze, żeby wzmocnić się innym źródłem, najczęściej paliwem. Cały proces potrzebuje więc energii, która powoduje też produkcję CO_2. W dodatku do regeneracji membran, które wykorzystuje się w odwróconej osmozie, często stosuje się substancje chemiczne, np. kwas nadoctowy, kwas podchlorawy, chloroaminę, podchloryn sodu, które mogą negatywnie wpływać na nasze środowisko. Istnieją też mniejsze instalacje mobilne z odwróconą osmozą, które działają z różną wydajnością, czy instalacje do destylacji wody, a nawet skraplania pary wodnej z powietrza. Niestety te też nie są zbyt wydajne. Jak dotąd istniały więc instalacje z odwróconą osmozą czy instalacje membranowe – tylko do tej pory nie było rozwiązania membranowego takiego jak nasze, które przy użyciu wyłącznie siły grawitacji może odsolić wodę – to jest właśnie przełomowe w naszym NanoseenX. 

Czym jest właśnie NanoseenX?  

NanoseenX to nanomembrany, które oczyszczają i odsalają wodę m.in. z zanieczyszczeń tj. mikro- i nanoplastiku, bakterii, wirusów, anionów, kationów metali lekkich i ciężkich. W dodatku nie wymagają do tego dodatkowej energii czy ciśnienia w procesie filtracji. To pierwsze i jedyne takie rozwiązanie na świecie. Do produkcji nanomembran wykorzystujemy nanomateriały węglowe, np. grafen, grafit czy węgiel aktywny. Tworzymy różnego rodzaju nanomatryce  – tzw. mixed matrix solutions. Niektóre z tych nanomateriałów funkcjonalizujemy, czyli zmieniamy i dostosowujemy ich strukturę. W naszym rozwiązaniu wykorzystujemy też związki metaloorganiczne (MOF-y). Tworzymy mieszanki, a z nich różne nanomembrany – w zależności od tego, z czego chcemy oczyścić wodę: z jakich jonów czy z jakich zanieczyszczeń. Na przykład do odsalania wody z Bałtyku wykorzystujemy aż sześć różnych membran. Ta technologia jest skalowalna: membrana może być mała, duża, cienka lub gruba. W dodatku jej koszt jest bardzo niski: 0,08$ za 12 cm i 0,5$ za 60 cm. Spełnia swoją funkcję przez 20 dni – po tym czasie trzeba ją zregenerować, żeby mogła nadal działać. Jej maksymalna możliwa żywotność, po procesach regeneracji właśnie, to na razie 200 dni, a chcemy ją wydłużyć do 3000 dni. Zależało nam, żeby stworzyć rozwiązanie także dla tych ludzi, którzy nie mają dostępu do elektryczności, które wykorzystuje jedynie siłę grawitacji. Skupiliśmy się więc na takich metodach regeneracji, które będą łatwe dla każdego. W dodatku nie chcieliśmy, aby trzeba było wykorzystywać jakiekolwiek chemikalia. Pierwsza z metod regeneracji to przepłukiwanie wodą, którą otrzymamy z filtracji. Dzięki NanoseenX otrzymujemy 1000 litrów wody dziennie, a żeby zregenerować membranę po 20 dniach jej podstawowej żywotności, musimy wykorzystać jedynie 8-10 litrów. Druga metoda wykorzystuje energię ze słońca, która nagrzewa membranę –  i uwalnia jon lub jony. Muszę też na marginesie dodać, bo to gorący temat naukowy – w dodatku powstał w trakcie naszych prac – jak ogromną zaletą jest wspomniane uwalnianie jonów. Jesteśmy w stanie w sposób bardzo selektywny wyłapać dane jony lub jon, np. miedź, srebro, złoto, ołów, arsen, magnez i lit – ten ostatni jest szczególny, bo używa się go w bateriach litowo-jonowych. Jony możemy więc wykorzystać w innych procesach i to także bardzo przełomowa sprawa. 

NanoseenX pozwala w ciągu 2-5 minut otrzymać zdatną do picia wodę z wody słonej – bez użycia dodatkowej energii i ciśnienia, w dodatku tanio. Zainteresowanie tym rozwiązaniem musi być spore. 

Przez szum medialny zgłasza się do nas wiele podmiotów. W tamtym roku robiliśmy badania rzeczywiste w Sopocie. Teraz będziemy szli z tym w świat, do naszych partnerów w różnych krajach, w różnych strefach klimatycznych. Zasolenie i zanieczyszczenie wody w tych miejscach nie jest jednolite – te wszystkie czynniki mają znaczenie dla testów. Będziemy robić pilotaż wdrożeniowy w Singapurze, Filipinach, USA, Izraelu, Norwegii, Hiszpanii, być może jeszcze w Indiach i Szwecji. Tych partnerów jest więcej: Egipt, Maroko, Chile, Peru czy Argentyna. Każdy pilotaż pociąga za sobą koszty. Kończymy obecnie rundę inwestycyjną i będziemy wybierać kilka lokalizacji na świecie, do których wyślemy nasze rozwiązanie, żeby mogli przeprowadzić taki pilotaż i je kupić. Oczywiście w wielu krajach, jak w Singapurze, pracuje się nad membranami, jednak na razie jesteśmy pierwsi i jedyni na świecie z tak przełomowym rozwiązaniem. Z tego powodu tym bardziej musimy pamiętać o patencie w danym kraju, do którego będziemy wysłać nasze membrany. Dlatego działamy powoli, z głową, krok po kroku.  

Pomagacie innym podmiotom lub biznesom zarządzać wodą? 

Zwracają się do nas firmy z Polski i ze świata. Na przykład na bardzo dużym rynku odzieżowym, w produkcji ubrań, nie ma obecnie technologii, która pozwalałaby ponownie wykorzystać wodę i stworzyć obieg zamknięty. W około 2 lata planujemy opracować rozwiązanie do tego typu oczyszczania, które będzie uniwersalne dla wszystkich spółek z podobnym problemem. Prowadzimy rozmowy z jedną z największych firm z Azji, która zajmuje się usuwaniem mikro i nanoplastiku z wody – to ważny temat środowiskowy – szczególnie w tych krajach, gdzie problem z zanieczyszczeniem wód jest ogromny – ale i zdrowia publicznego. Spożycie takiej wody wpływa na rozwój chorób nowotworowych czy wady rozwojowe u ludzi, a metod degradacji takich cząstek nie ma, w dodatku oczyszczalnie ścieków mają bardzo niską zdolność do zatrzymywania tego typu zanieczyszczeń. Stąd prace nad naszym kolejnym rozwiązaniem: NanopowderX, które umożliwi wydajny proces rozkładu mikro i nanoplastiku. Skonstruujemy również filtr, którego elementem będzie ten proszek.  

Co poza odsalaniem i oczyszczaniem wody? Stworzyliście także rozwiązanie dla rolnictwa i dodatki do farb – co w nich rewolucyjnego? 

Opracowaliśmy proszek na bazie nanomateriałów, który przyśpiesza wzrost roślin, a jednocześnie chroni je przed czynnikami chorobotwórczymi. Nazwaliśmy go NanoboosteX. Dzięki niemu rośliny szybciej kiełkują, są większe i pobierają mniej wody – w dodatku proszek uwalnia mikro i makroelementy: nie jednorazowo, a w odpowiednich odcinkach czasu. Ważne, że jedynie “przekazuje” roślinie mikro i makroelementy,  nie przenika do jej korzeni, a działa tylko w glebie. Zrobiliśmy siedem wersji tego proszku – w zeszłym roku sprawdzaliśmy je w uprawie papryki – w laboratorium, a później w szklarni. Rozpoczęliśmy program wdrożeniowy w Polsce i w Kambodży. Ostatnio opublikowaliśmy pierwsze wyniki uprawy kapusty pekińskiej. Są bardzo zadowalające, dlatego rozpoczęliśmy proces rejestracji tego rozwiązania, aby móc je sprzedawać jeszcze w tym roku. Sprawdzamy NanoboosteX również w Kambodży przy uprawie awokado, która zużywa bardzo dużo wody. Możemy się też pochwalić, że NanoboosteX-em zainteresowała się NASA. Jesteśmy w drugim etapie konkursu Deep Space Food Challenge, w którym tworzymy zautomatyzowaną technologię do uprawy i hodowli roślin na Marsie. Dodatkowymi atutami naszego nanoproszku są:

• niska cena,
• bezpieczeństwo w transporcie, w tym właśnie w przestrzeni kosmicznej,
• jednorazowe dawkowanie i niewielka ilość potrzebna do uprawy (3 mg na jedną roślinę).

Oprócz tego tworzymy nanododatki do farb NanopaintX, które zwiększają ich funkcjonalność. Farby wzbogacone o te dodatki mogą absorbować zanieczyszczenia powietrza, usuwać z niego pyłki, wirusy, bakterie, grzyby, pyły, roztocza i gazy trujące. Te uniwersalne dodatki wzmacniają również wytrzymałość farby, a nie mają wpływu np. na jej kolor. Dostaliśmy zlecenie ze Skandynawii – pracujemy nad dodatkami, które wpłyną na odporność farby na m.in. sól, wodę i właściwości przeciwgrzybiczne czy antybakteryjne.  

Weszliście do świata 3W – w jaki sposób idea 3W pomoże w rozwijaniu Waszego biznesu? 

Ze względu na 3W możemy pokazać naszą wszechstronność: łączymy wodę i węgiel. W naszych rozwiązaniach używamy związków węgla. Jesteśmy kojarzeni z wodą, którą – właśnie dzięki węglowi, a właściwie związkom węgla – możemy odsalać i oczyszczać. W dodatku nasze flagowe rozwiązanie – NanoseenX jest pierwszym i jedynym tego typu na świecie. Przez to pokażemy potencjał polskiego biznesu i naszych rozwiązań – i to, że idziemy równo ze światem, a może nawet krok przed nim.