Uszlachetnianie surowych mikrosfer
W czasopiśmie Energies (2026, 19(13), 3058) ukazał się artykuł pt. „A Refinement Method for Upgrading Energy Sector-Derived Microspheres to High-Strength Products for the Drilling Industry”, którego autorami są Rafał Brociek, Agata Wajda, Tomasz Radko, Tomasz Iluk, Jacek Dziedzic oraz Christian Napoli.
Publikacja ta stanowi podsumowanie kluczowych wyników projektu „Opracowanie innowacyjnego produktu na bazie mikrosfery o bardzo wysokiej wytrzymałości mechanicznej”, dofinansowanego w ramach POIR, w którym ITPE odpowiadało za część badawczą.
Czym są mikrosfery i dlaczego warto je uszlachetniać?
Mikrosfery glinokrzemianowe (cenosfery) są cennym produktem ubocznym powstającym podczas spalania pyłowego węgla w elektrowniach i elektrociepłowniach. Tworzą je puste w środku, kuliste cząstki o niewielkiej gęstości, które wyodrębnia się z popiołów lotnych. Przez wiele lat były traktowane głównie jako odpad przemysłowy, jednak obecnie coraz częściej postrzega się je jako wartościowy surowiec wtórny o wysokim potencjale gospodarczym. Dzięki unikalnemu połączeniu właściwości, takich jak niska gęstość, wysoka wytrzymałość mechaniczna, dobra izolacyjność cieplna oraz odporność chemiczna, mikrosfery znajdują zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu, m.in. w materiałach kompozytowych, budownictwie, przemyśle naftowym, motoryzacyjnym i lotniczym. Ich wykorzystanie wpisuje się również w założenia gospodarki o obiegu zamkniętym, umożliwiając zagospodarowanie produktów ubocznych energetyki oraz ograniczenie zużycia surowców pierwotnych.
Innowacja dla branży wydobywczej
Znaczącym rynkiem zbytu mikrosfer jest branża wydobywcza ropy i gazu ziemnego. Wykorzystuje ona przede wszystkim mikrosfery glinokrzemianowe (cenosfery) oraz syntetyczne mikrosfery szklane, które pełnią funkcję lekkich wypełniaczy do płuczek wiertniczych, zaczynów cementowych i materiałów izolacyjnych. Szczególnie cenione są mikrosfery o wysokiej wytrzymałości mechanicznej, zdolne do pracy pod wysokim ciśnieniem panującym w odwiertach.
Mikrosfery glinokrzemianowe powstają w sposób spontaniczny podczas spalania pyłu węglowego, stąd nie jest możliwe wpływanie na ich właściwości w procesie spalania. Uzyskiwanie mikrosfer o określonej granulacji, gęstości i wytrzymałości jest możliwe poprzez odpowiednie skonfigurowanie linii technologicznych ich uszlachetniania, co przedstawiono w artykule.
Badania w ITPE
Badania nad uszlachetnianiem mikrosfer są przykładem działalności ITPE prowadzonej na styku energetyki, inżynierii materiałowej i gospodarki o obiegu zamkniętym – od charakterystyki produktu ubocznego, przez opracowanie technologii podnoszenia jego jakości, po ocenę możliwości praktycznego wykorzystania w wymagających zastosowaniach przemysłowych. Pokazują one, że produkty uboczne energetyki mogą być nie tylko zagospodarowywane, lecz także przekształcane w zaawansowane materiały o wysokiej wartości użytkowej i rynkowej.
Zapraszamy do współpracy!
Przygotował: Tomasz Radko
Zakład Gospodarki o Obiegu Zamkniętym