Řada průmyslových odvětví v dnešní době aktivně hledá environmentálně šetrná a udržitelná řešení a snaží se snižovat svou uhlíkovou stopu. Epoxidové pryskyřice, ač nejsou většinou na první pohled vidět, mají nezastupitelnou roli v mnoha důležitých aplikacích a sektorech, a to díky svým unikátním vlastnostem. A i když je často jejich spotřeba poměrně malá, mají epoxidové pryskyřice významně pozitivní vliv na udržitelnost velkých a nákladných projektů, staveb i zařízení.
Za posledních 10 let epoxidové pryskyřice výrazně zlepšily udržitelnost dalších průmyslových odvětví v rostoucích segmentech – například v elektronice, automotive, ochranných nátěrech, adhezivech nebo stavebnictví.¹ Představujeme vám několik příkladů, jak epoxidové pryskyřice pomáhají:
ČISTÁ ENERGIE
Energetický sektor je zodpovědný za více než 75% produkce všech emisí skleníkových plynů Evropské unie a zvyšování podílu obnovitelné energie napříč různými ekonomickými sektory je klíčovým nástrojem pro dosažení energetických a klimatických cílů EU.² Epoxidy jsou nezbytné pro řadu aplikací v energetice a přispívají k tomu, že obnovitelná energie je cenově dostupnější, zařízení pro jejich výrobu více odolné a má delší životnost. Vedle podílu na zajištění dodávek čisté energie také přispívají k ochraně životního prostředí tím, že snižují spotřebu neobnovitelných zdrojů energie jakými je uhlí nebo plyn. Umožňují také projektovat a stavět větší zařízení a snižovat jejich váhu (například listy větrných elektráren), zefektivnit výrobu energie a stavbu moderních letadel, jejichž lety vykazují zlepšení efektivity spotřeby paliva o vice než 20%.³
Větrná energie
Větrná energie je jedním ze světově nejrychleji se rozvíjejících sektorů obnovitelné energie. V souladu s cílem EU podporovat obnovitelné zdroje energie vznikají na pevnině i v moři nové větrné parky.
Pro výrobu lopatek větrných elektráren jsou epoxidy klíčové již několik desítek let. Díky své pevnosti v tahu a rezistenci vůči poškození zvyšují epoxidové termosety významně životnost a odolnost listů rotoru a umožnují zvyšovat jejich velikost, a tedy účinnost. Kompozitní materiál z epoxidu pro velké lopatky není ale jedinou aplikací – epoxidy se používající i pro výrobu elektrických komponentů a částí rozvodové sítě, jakými jsou například izolátory, a také pro výboru ochranných nátěrů tubusů (stožárů) a dalších betonových a kovových částí. Vynikající antikorozní vlastnosti epoxidových pryskyřic chrání větrné elektrárny v Severním moři proti korozi, způsobené slanou vodou. Epoxidy jsou významné i jako materiál pro opravy – opravné hmoty na bázi epoxidů jsou jednoduché pro použití a zvyšují životnost starších zařízení.
Sluneční energie
Využívání energie ze slunce bylo běžné už ve starověku. V dnešní době je solární energie dalším často využívaným obnovitelným zdrojem energie. Epoxidové pryskyřice se v tomto odvětví používají hlavně pro montáže a těsnění solárních panelů jako nízkorozpočtový materiál, který chrání panely před povětrnostními vlivy (výkyvy teplot, déšť, krupobití, bouřky, silný vítr), prodlužuje jejich životnost a jednoduše se používá a opravuje.
Vodní energie
Třetím významným zdrojem čisté a obnovitelné energie je voda. Stavby vodních elektráren vyžadují materiály, které jsou schopny ochránit betonové konstrukce před nízkými teplotami a stříkající a proudící vodě. Tímto materiálem jsou opět…epoxidové pryskyřice. Epoxidové polymermalty (směs epoxidové pryskyřice, aditiv a plniva) se v praxi ukázaly jako jeden z nejúčinnějších materiálů pro ochranu betonových povrchů. Kromě toho jsou epoxidové pryskyřice díky svým vlastnostem, jako je nepropustnost, přilnavost a odolnost proti erozi a otěru, požívány pro ochranné nátěry a opravné systémy.
VODÍK
Vodík je čisté, nízkouhlíkové nebo bezuhlíkové palivo, které při spalování produkuje pouze vodu. Využití vodíku je v souladu s požadavkem na energetický přechod k šetrným zdrojům energie a pomáhá naplňovat cíl uhlíkové neutrality. Pro skladování vodíku jsou epoxidy ideálním materiálem – jsou používány pro výrobu lehkých, velmi pevných a odolných vysokotlakých nádrží na vodík.
ELEKTRICKÉ A ELEKTRONICKÉ KOMPONENTY
Splnění cílů Zelené dohody (EU Green Deal) a s tím související přechod na čisté energie vyžaduje masivní úpravy elektrické distribuční sítě v rámci celé Evropy, stejně jako posun od využívání fosilních paliv pro vytápění a dopravu. Elektroprůmysl, tento pro epoxidy velmi tradiční segment, zažívá v poslední době nový rozkvět.
Stávající rozvodnou síť čekají velké úpravy, a to od vysokonapěťových hlavní rozvodů až po rozvody nízkého napětí k jednotlivým spotřebitelům. V každé oblasti sítě a v každém jejím stupni najdou epoxidové pryskyřice své uplatnění, protože kombinují vynikající izolační schopnosti s pevností, antikorozními vlastnostmi a dobrou přilnavostí. Epoxidy jsou používané jako součást kompozitů, jako adhezivní a zalévací materiály i jako nátěrová hmota při výrobě, transformaci i distribuci elektřiny, a to z fosilních i obnovitelných zdrojů. Tradičně se z epoxidů vyrábí také tištěné spoje v elektronice a speciální typy izolačních komponentů.
DOPRAVA
Snižování hmotnosti dopravních prostředků
Tradiční výroba osobních i nákladních aut, vlaků i letadel z kovových materiálů využívá epoxidové nátěry pro ochranu před korozí (včetně e-coatů). Měnící se potřeby a rozvoj udržitelné dopravy přinesly i nové příležitosti pro použití epoxidů, hlavně v kompozitních materiálech pro různé části vozidel (např. karoserií, kapot, střech, dveří atd.).
Díky epoxidovým kompozitům mají auta a jiné dopravní prostředky nižší hmotnost při současném zachování jejich pevnosti, spolehlivosti, bezpečnosti a dlouhé životnosti, a tím opět epoxidy pomáhají k rychlejšímu přechodu k udržitelné a chytré mobilitě. Obecně, čím lehčí vozidlo je, tím nižší je jeho spotřeba paliva a obecně vyšší efektivita využití energie, a to je velmi důležité především pro elektromobily. U nákladních aut umožňuje nižší hmotnost vozidla zvyšovat hmotnost nákladu při zachování stejné celkové užitné hmotnosti. Použití epoxidových pryskyřic zabezpečuje konkurenceschopnost evropských výrobců dopravních prostředků a to, že v Evropě vyrobená auta jsou dostupná ³.
V leteckém průmyslu roste spotřeba epoxidů již několik let, protože využití kompozitní části v konstrukci letadel zvyšuje jejich životnost, efektivitu, odolnost a spolehlivost. Snížením celkové hmotnosti v Airbusech A350-900 aerolinek v EU díky použití epoxidových pryskyřic místo hliníku je snížena spotřeba paliva, což vede i ke snížení emisí skleníkových plynů – v roce 2019 to bylo zhruba 14 milionů tun CO2.³ V současné době se navíc objevily nové příležitosti pro použití epoxidových kompozitů v souvislosti s rozvojem dronů a bezpilotních letadel.
Elektrické součásti dopravních prostředků
Vedle snižování hmotnosti hrají epoxidové pryskyřice klíčovou roli i při výrobě hnacích ústrojí vozů a jako zalévací materiál pro elektrické komponenty. Epoxidové pryskyřice zajišťují teplotní odolnost a ochranu proti požáru u částí baterii u běžných vozů i elektromobilů.
Nelze zapomenout ani na význam epoxidů pro výrobu vodíkových nádrží pro auta a jiné dopravní prostředky na vodík.
STAVEBNICTVÍ
Stavebnictví je další tradiční oblastí použití epoxidových pryskyřic a i v tomto sektoru jsou epoxidy synonymem pro dlouhou životnost, odolnost a vysoký výkon. Při výstavbě a renovacích pomáhají epoxidové pryskyřice snižovat spotřebu energie a zdrojů především v aplikacích jakými jsou podlahy a ochranné nátěry tím, že umožňují méně vrstev a prodlužují životnost podkladu. Čím menší je počet nezbytných aplikací, vrstev a následných oprav, tím nižší jsou nejen náklady, ale také nižší spotřeba zdrojů a materiálů, a tedy i emisí skleníkových plynů.
Mezi dalšími aplikacemi epoxidů ve stavebnictví lze zmínit epoxidová adheziva a tmely, které umožnují opravy různých materiálů a jejich použití je jednoduché, rychlé a s nízkými náklady. Díky své tepelné odolnosti a elektrickým vlastnostem jsou epoxidové pryskyřice také využívány pro speciální aplikace, jakými jsou antistatické nebo průmyslové podlahy.
Mgr. Kamila Vítek Derynková, Product Marketing Manager
¹ Epoxy Europe: Sustainability, Sustainability – Epoxy Europe (epoxy-europe.eu)
² European Commission: Reewable Energy, https://energy.ec.europa.eu/topics/renewable-energy/renewable-energy-directive-targets-and-rules/renewable-energy-targets_en
³ Epoxy Resins: Silent Enablers of a Sustainable Economy. Market Overview and Socio-Economic Analysis of the European Epoxy Resin Industry, 2010; Epoxy Europe: European Industry: Socio-economic value of epoxy resins, European Industry: Socio-economic value of epoxy resins – Epoxy Europe (epoxy-europe.eu)