2/2024

Laser může být ekologickou alternativou zemního plynu při tavení skla

| zdroj: TUL0

glassblower-385490_640
zdroj: pixabay

Po staletí využívaný plamen začínají ve sklářství nahrazovat lasery v nejrůznějších technologických místech výroby. „Tam, kde se používá plamen, může být laser. Mimo jiné se ukazuje, že laser by mohl být ekologickou alternativou zemního plynu při tavení skla,“ říká Vlastimil Hotař, vedoucí Katedry sklářských strojů a robotiky Fakulty strojní TUL v rozhovoru, v němž se vracíme k 16. mezinárodní konferenci Sklářské stroje. Katedra ji spolu s Českou sklářskou společností pořádala v roce, kdy si připomíná 60 let od svého založení a kdy TUL slaví 70 let.

Jaká témata na konferenci zněla?

Témat bylo mnoho, především to byly nové technologie, kontrolní zařízení, numerické simulace, obrábění skla na CNC strojích, 3D tisk skla, nové kovy ve sklářském průmyslu nebo povrchové vrstvy na skla. Ale konferencí rezonovala dvě témata. Především úspory energií, protože sklářství je velmi energeticky náročné. Úspory se hledají jak ve snižování spotřeby energií, tak v minimalizaci střepů a maximalizaci prodaných výrobků, což představuje vedle energií také suroviny. Na přednáškách zaznělo několik zajímavých informací o využití tepla, o chlazení prostor, a také o zlepšení strojů, které vede k úsporám na materiálu i energiích.

A druhé téma?

Druhým tématem jsou aplikace laserů v různých technologických místech výroby. Jak na konferenci zaznělo, tam, kde se používá plamen, může být laser. Dnes to ještě ekonomicky dobře nevychází, ale lasery se zlevňují a přichází se s řešeními, která jejich nasazení zvýhodňují proti plamenu. Také úspory zemního plynu na hořácích díky využití laseru jsou v souladu s trendem minimalizace využití fosilních paliv.

Lasery ale umožňují i výrobu inovativních produktů nebo zavedení zušlechtění, které je nové a dokáže oslovit designery. Je to například zušlechtění povrchu, které způsobuje difrakci světla (odchýlení světla od přímočarého směru šíření, které není způsobeno odrazem či lomem, pozn. redakce) na jemně strukturovaném povrchu skla laserem, nebo výroba mikročástic ze skla a další.

Vaše Katedra sklářských strojů a robotiky se novým trendům přizpůsobuje a mimo jiné zkoumá využití 3D tisku skla právě s využitím laseru. Jak jste daleko?

Máme jedinečný tým a díky tomu můžeme přicházet s 3D tiskem skla, novými materiály, jako je Porézní skleněná plastelína (Porous Glass Plasticine, PGP, pozn. redakce), se zařízeními pro kontrolu vlastností skla, můžeme přinášet ekologická řešení a podobně. Jak se ukazuje, využití laserů je skutečně v trendu, a jsem moc rád, že nás v tomto novém směru podpořila Technická univerzita v Liberci vnitřním projektem PURE. Díky němu jsme rozjeli právě výzkum 3D tisku skla s využitím laserů, podařilo se nám při tom náhodou vyrobit Porézní skleněnou plastelínu a navázat nové kontakty v České republice i v zahraničí. Máme již dvě experimentální zařízení, která slouží k výzkumu unikátních technologií.

Přitom zkoumáme výrobu z mikrovláken a submikronických částí SiO2. Tím se nikdo ve světě zatím nezabývá. Píšeme přihlášky do grantových soutěží a spolupracujeme v rámci ČR i střední Evropy. Teď to musíme dostat ještě do světa ve formě odborných publikací, nových zařízeních a nových výrobků. Ukazuje se také, že laser by mohl být ekologickou alternativou zemního plynu při tavení skla. Myslím, že to bude další nosné téma. Tedy trendům, jak říkáte, se přizpůsobujeme a daří se nám je odhadovat. Nejsme tak velcí a silní, abychom trendy určovali.

Když jste zmínil Porézní skleněnou plastelínu, zcela nový materiál, který jste na katedře objevili, jaké jsou nyní jeho aplikace? Je o materiál zájem?

Máme několik vybraných aplikací. Podáváme přihlášky projektů a budeme zakládat spin-off firmu (firma, jež má licenci k využívání duševního vlastnictví univerzity a podniká s ním. Univerzita následně získá podíl na zisku nebo přímo na firmě, pozn. redakce), protože musíme hledat zdroje financování jinde. Současné patenty bez dalšího zjištění možností na trhu nejsme schopni dobře prodat.

Firmy potřebují vědět, co se bude konkrétně prodávat, kolik to bude stát, jak velký je trh a s jakým potenciálem růstu, jaká je konkurence a hlavně, kolik jim výrobek vydělá. To nejsme schopni nyní říci a ani pořádně odhadnout. Přes spin-off firmu musíme vstoupit na trh a získat potřebná data. Pak můžeme prodat licenci, nebo založit společný podnik. To nám přinese peníze na další výzkum, vývoj a testování dalších výrobků na trhu.

Sklářství je energeticky velmi náročné. Nynější válka na Ukrajině a energetická krize jistě výrobu tvrdě zasáhla.

Samozřejmě, energetická krize má značný vliv na sklářský průmysl. Spotřeba energií je velká, ale například dobře vyrobená okna našich domovů nám ušetří mnohonásobně více, než potřebné energie k jejich výrobě. Se zvýšenými cenami energií v důsledku války na Ukrajině se musela vyrovnat celá Evropa. A vypořádat se s tím musely i sklárny. Některé to dokázaly lépe, jiné hůře. Například ploché sklo se vyrábí a prodává lokálně, tedy zákazníci zvýšenou cenu akceptovali, protože zdražit museli všichni v rámci EU. Hůře jsou na tom výrobky, které směřují mimo trhy Evropy, jako jsou například skleničky na nápoje nebo luxusní sklo. Zde zahraniční trhy spíše zvýšení ceny neakceptovaly, protože se jich zdražení energií netýkalo. Cena energie a snižování energetické náročnosti bude dál tématem, ale, dle mého názoru, nebude tolik rezonovat.

Povede krize třeba k větší robotizaci a omezení ruční práce?

Automatizace je trendem, ale vede spíše k úspoře lidské síly, což je ve výrobě skla trend více než 150 let a bude pokračovat. Energetické krize nakonec skončí, ale snižování lidské manuální práce ve výrobě bude pokračovat.

Celý rozhovor je dostupný zde.

Komentáře

  1. Tento článek zatím ještě nikdo neokomentoval.

Okomentovat

Partneři

Partner - SOVAK
EAGB
Seven energy
United Energy
SPVEZ
Povodí Vltavy
Ecobat
Veolia
AKU-BAT
Wasten
Solární asociace
SmVaK
Vodárenství.cz
SKS
ITEC
Regartis
DENIOS
PSAS
ČB Teplárna
SEWACO
SGEF
ČAObH
CASEC
Teplárenské sdružení
Envipur
EKO-KOM
S-POWER
INECS
BEERT CEE
SCHP
Compag
ORGREZ
Ekosev
JMK Recycling
REMA
Huawei
Nevajgluj