Opracowana na UW metoda utylizacji drewna impregnowanego rakotwórczymi substancjami jest ekologiczna i niedroga. Do 2025 roku w Polsce ma zostać zmodernizowanych 9 tys. kilometrów torowisk kolejowych. Oznacza to konieczność utylizacji ponad 15 mln drewnianych podkładów kolejowych, czyli 975 mln ton niebezpiecznych odpadów. Podkłady powinno się utylizować, ponieważ zostały zaimpregnowane kreozotem – toksyczną i rakotwórczą substancją. Opracowana na Uniwersytecie Warszawskim metoda pozwala skutecznie i relatywnie niedrogo rozwiązać ten problem – groźną substancję można trwale usunąć, a oczyszczone drewno bezpiecznie wykorzystać jako surowiec.
Modernizacja polskich torowisk oznacza bezprecedensowe uwolnienie do środowiska naturalnego olbrzymiej ilości odpadów drewnianych klasyfikowanych jako odpad niebezpieczny skażony rakotwórczym kreozotem. Niestety, zużyte podkłady kolejowe często trafiają na rynek wtórny i są chętnie kupowane do ponownego wykorzystania m.in. jako materiały ogrodnicze.
Metoda opracowana na Uniwersytecie Warszawskim przez prof. UW, dr hab. Magdalenę Popowską z Wydziału Biologii UW, umożliwia ponowne, bezpieczne wykorzystanie drewna impregnowanego kreozotem w postaci np. zrębków lub trocin, które mogą być użyte w ogrodnictwie, do produkcji peletu czy brykietów. Ta biotechnologia jest obecnie rozwijana w uniwersyteckiej spółce spin-off (BACTrem), której pani prof. jest założycielem i prezesem.
Komercjalizacja na skalę przemysłową
Na rynku dostępne są nieliczne alternatywne technologie utylizacji drewna impregnowanego kreozotem, jednak są one kosztowne, a sam proces utylizacji jest skomplikowany. Przy dużych ilościach skażonego surowca, rozwiązanie problemu wymagałoby zaangażowania ogromnych kwot, przekraczających możliwości podmiotów zobowiązanych do utylizacji kreozotu.
Opracowana na UW metoda pozwala na tanie i efektywne wydobycie kreozotu z podkładów kolejowych. W pierwszej fazie szkodliwe substancje są wypłukiwane z drewna, a następnie frakcja kreozotowa w formie płynnej jest oczyszczana przy pomocy mikroorganizmów podawanych w specjalnym biopreparacie. W jego skład wchodzą bakterie, które żywią się kreozotem, metabolizując go – traktują związki wchodzące w skład kreozotu jak źródło węgla i energii. Po zakończeniu procesu drewno jest wolne od zanieczyszczeń, spełniając obowiązujące normy bezpieczeństwa, co pozwala je ponownie wykorzystać jako surowiec.
„Wymywanie kreozotu z drewna odbywa się w specjalnie do tego przygotowanych kontenerach i zajmuje kilka godzin. Oczyszczanie płynu kreozotowego przez bakterie zajmuje od 15 do 30 dni. Następnie oczyszczone drewno jest osuszane. W trakcie całego procesu żadne szkodliwe substancje nie przedostają się do środowiska. Po zakończeniu wszystkich etapów zarówno drewno jak i płyn są badane pod kątem spełniania odpowiednich norm” – mówi dr hab. Magdalena Popowska, prof. UW.
Opracowana biotechnologia jest ekologiczna. Preparat bakteryjny jest bezpieczny i posiada atest higieniczny. Wykorzystywane mikroorganizmy nie są modyfikowane genetycznie, ani nie są patogenne – pozyskuje się je ze środowisk skażonych kreozotem.
Komercjalizację projektu wspiera Uniwersytecki Ośrodek Transferu Technologii (UOTT) UW. „Etap badań laboratoryjnych nad nową technologią został zakończony. Proces został przeskalowany do tzw. skali ćwierćtechnicznej, dzięki dodatkowym środkom uzyskanym z UOTT. Obecnie poszukujemy inwestora, który zdecydowałby się na stworzenie przemysłowej instalacji z wykorzystaniem naszego know-how. Technologia nie wymaga konstruowania nowych maszyn ani budowania specjalistycznych linii technologicznych. Tania jest także produkcja samego preparatu bakteryjnego, zresztą w skali przemysłowej zapewne ten koszt można jeszcze zredukować. Co więcej, skażonego drewna nie trzeba transportować, ponieważ proces oczyszczania i bioremediacji można przeprowadzić w miejscu składowania. To wszystko sprawia, że koszty wdrożenia nowej technologii są niskie, w porównaniu do alternatywnych konkurencyjnych technologii” – mówi Robert Dwiliński, dyrektor UOTT.
Nieuświadomiony problem i nielegalny obrót
Kreozot, stosowany m.in. do impregnacji drewnianych podkładów i rozjazdów kolejowych, słupów elektrycznych, mostów, elementów konstrukcji nabrzeży i innych obiektów inżynierskich, to mieszanina wielu szkodliwych dla człowieka związków chemicznych. Zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady (UE)* sprzed kilku lat, kreozot uznano za czynnik rakotwórczy. Prawo zabrania odzyskiwania i unieszkodliwiania tego typu odpadów poza odpowiednimi przeznaczonymi do tego celu instalacjami lub urządzeniami. W żadnym wypadku zużyte podkłady kolejowe nie powinny być komukolwiek przekazywane do dalszego wykorzystania.
Zgodnie z obowiązującym prawem, posiadanie w gospodarstwach domowych zużytego drewna impregnowanego kreozotem jest nielegalne. Przepisy nie zezwalają firmom na przekazywanie tego typu materiałów prywatnym użytkownikom. Niestety, takie drewno wtórnie trafia do sprzedaży detalicznej w dużych ilościach. O skali zjawiska można się przekonać przeglądając w sieci popularne platformy handlowe. Dotyczy to zwłaszcza podkładów kolejowych, które znajdują zastosowanie w ogrodnictwie. Szacuje się, że dotychczas w Polsce ilości tego typu odpadów szacowano w skali roku na około 3 mln ton.
„Obecnie drewno impregnowane kreozotem jest głównie składowane lub nielegalnie przeznaczane do zastosowania w ogrodnictwie. Na rynku nie ma technologii pozwalających na wydajną i bezpieczną dla środowiska utylizację drewna, odpadów lub gleby zanieczyszczonych kreozotem. Proponowane przez nas rozwiązanie to innowacyjny proces, w którym wykorzystujemy bakterie zdolne do przeprowadzania biodegradacji związków wchodzących w skład oleju kreozotowego. Podstawową jego zaletą jest pro-środowiskowy charakter oraz niskie koszty zastosowania” – mówi dr hab. Magdalena Popowska, prof. UW, Dyrektor Instytutu Mikrobiologii UW.
W naszych realiach zaimpregnowane drewno zamiast do utylizacji często trafia do wtórnej sprzedaży detalicznej. Zjawisko to nasiliło się po otrzymaniu przez Polskę dofinansowania z UE na wymianę starych, drewnianych podkładów kolejowych na strunobetonowe. Popyt na tego rodzaju drewno wynika z niskiego poziomu świadomości ryzyka i niewiedzy społeczeństwa na temat ogromnej szkodliwości dla zdrowia, a także nieznajomości regulacji prawnych w zakresie obrotu i składowania skażonego drewna. „W pewnym sensie poziom ryzyka i skalę problemu można porównać do problemu azbestu zawartego w starych eternitowych pokryciach dachowych. Świadomość zagrożeń wynikających z kontaktu z azbestem wydaje się wśród Polaków mimo wszystko dużo większa, jeśli zobaczymy, z jaką beztroską często stosuje się skażone drewno pochodzącego z rynku wtórnego. Poza tym azbestowych pokryć dachowych już nigdzie nie kupimy, podczas gdy serwisy internetowe roją się od ofert sprzedaży zanieczyszczonego drewna” – uważa Magdalena Popowska.
Kreozot: pożyteczny lecz szkodliwy
Kreozot używany jest od 1839 roku do konserwacji produktów drewnianych przeznaczonych do stosowania na otwartej przestrzeni. Substancja jest produkowana ze smoły węglowej. Trwałość drewna zabezpieczonego tym impregnatem wynosi średnio 30 lat. Niektóre źródła podają, że jest to nawet okres 100 lat.
Kreozot składa się z setek różnych składników, w tym węglowodorów aromatycznych, takich jak naftalen, antracen, fenantren, chryzen oraz składników kwaśnych i zasadowych – fenoli, krezoli, metylowych pochodnych piryn oraz innych. Czynnikiem rakotwórczym zaklasyfikowanym do kategorii I jest jeden z jego głównych składników benzo[a]piren i z tego powodu zarówno kreozot jak i drewno nim impregnowane nie może być wprowadzane do obrotu dostępnego dla konsumentów. Dawka śmiertelna benzo[a]pirenu dla organizmów stałocieplnych wynosi tylko 710mg/kg co powinno przekonać wszystkich do zakazu stosowania tego impregnatu jak i drewna je zawierającego w miejscach przebywania ludzi czy zwierząt.
Gdy zaimpregnowane kreozotem drewno wchodzi w bezpośredni kontakt z glebą lub wodą lub zostanie spalone, powstają poważne zagrożenia dla środowiska, a także dla przyszłych pokoleń. Niektóre węglowodory aromatyczne są bowiem trwałe, toksyczne i kumulują się w organizmach. Dlatego wprowadzenie kreozotu na rynek UE dopuszczone jest wyłącznie w przypadku, gdy firma posiada uprawniającą do tego licencję. Podkłady kolejowe nasycane kreozotem wciąż są produkowane na całym świecie, w tym w kilku zakładach w Polsce.
Niestety, kreozotu nie da się całkowicie wyeliminować ze środowiska. Kolej nie może całkowicie zastąpić drewnianych podkładów strunobetonowymi. Drewno musi być stosowane m.in. na łukach o promieniu poniżej 250 metrów, a także na dużych nachyleniach torowisk. Tymczasem obecnie nie ma lepszego preparatu pozwalającego na długookresową impregnację drewna.