2021. február 15.
A műegyetemi kutatók innovációja a Pro Progressio Alapítvány legrangosabb díját érdemelte ki.
„A pályázatra olyan lezárt kutatásokkal lehetett pályázni, amelyeknek eredménye már gazdasági hasznot hozott vagy hasznosítása nagyon előrehaladott állapotban van, és a mi projektünk ilyen volt” – ismertette a bme.hu kérdésére Hórvölgyi Zoltán, a BME Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar (VBK) egyetemi tanára, dékánhelyettese, a Fizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék (FKAT) Kolloidkémiai Csoportjának vezetője, miután kollégáival kidolgozott speciális módszerért – megosztva – elnyerte a BME Pro Progressio Alapítványának legutóbbi Innovációs Díját. A professzor munkatársaival az utcai LED-világítás hatékonyságának növelését érte el kolloidszerkezetű, mindössze 100 nm vastag bevonatok alkalmazásával.
|
A kutatás-fejlesztés az Európai Unió Horizont 2020 kutatási és innovációs program támogatásával valósult meg 2015 szeptembere és 2017 augusztusa között. A pályázó az egyik leginnovatívabb, közvilágítással foglalkozó magyar cég, a Hungaro Lux Light Világítóeszköz-gyártó Kft. volt, amely több mint két évtizedes fejlesztési és gyártási tapasztalattal rendelkezik. A BME VBK FKAT Kolloidkémia Csoportjának kutatói Hórvölgyi Zoltán vezetésével alvállalkozói szerződés keretében vettek részt a munkában. A cég képviseletében Szalai András alapító-tulajdonos és Major Csaba, a VBK FKAT Kolloidkémia Csoportjából pedig Hórvölgyi Zoltán egyetemi tanár, Nagyné Albert Emőke adjunktus, Kócs Lenke (a fejlesztés időszakában a BME doktoránsa), és Kabai Jánosné (†) tudományos tanácsadó dolgoztak együtt. A projekt további résztvevői az MTA Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Intézet és az Ateknea Solutions Hungary Kft. munkatársai voltak. |
A szakember elmondta, az utcai közvilágításra fordított finanszírozás az önkormányzati villamosenergia-költségek körülbelül 60%-át teszi ki. Ugyanakkor a LED-technológiára (Light-Emitting Diode: fényt kibocsátó dióda) épülő világítástechnikai termékek üzemeltetési ráfordítása alacsony, miközben a termékek kis teljesítménye jelentős fénykibocsátással párosul. Az új típusú szolgáltatás azonban még olcsóbb lehet a lámpatest átlátszó burkolatán áthaladó fény mennyiségének növelésével és a lencse geometriai tulajdonságának optimalizálásával. A projektben arra törekedtek, hogy 15%-kal nagyobb legyen az utcai LED-világítás hatékonysága optikai tervezéssel. A kutatók ezt egyrészt olyan lámpatestek fejlesztésével kívánták megvalósítani, amelyek 8-10%-kal nagyobb optikai hatásfokot eredményeznek a hagyományos geometriájúakhoz képest, másrészt pedig a műanyag (polikarbonát) búra felületén egy saját fejlesztésű, 5-8%-os fényáteresztés-növelést eredményező antireflexiós nano-bevonatot alkalmaztak.
A BME kutatói nedves, kolloidkémiai eljárást dolgoztak ki jelentős fényáteresztés-növelést eredményező vékonyréteg lámpabúrán való kialakítására laboratóriumi körülmények között. Ezzel végül lehetővé vált a hordozó átlagos fényáteresztéséhez képest egy 7-8%-os tartós növekedés elérése. Az amorf szilícium-dioxidból kialakított bevonat a felhasználás időtartama alatt működőképes, a fényáteresztés-növekedés állandó, és ellenáll a használat során fellépő környezeti hatásoknak akár több éven keresztül. A BME kutatói által kidolgozott módszer alapján a projekt többi résztvevői (a műegyetemi kollégákkal szoros együttműködésben) az ipari léptékváltást is magában foglaló technológiai eljárás fejlesztésében vettek részt.
„A fejlesztések befejezése óta eltelt négy év. Az akkori mintákat megvizsgálva megállapíthatjuk, hogy a termék fényáteresztő- és ellenálló képessége jól vizsgázott, beváltotta a hozzá fűzött reményeket” – összegezte az eljárás hasznosságát Hórvölgyi Zoltán.
A vállalat presztízse az elért fejlesztési eredményeknek is köszönhetően tovább nőtt, és az eltelt időben közel 20%-os növekedést ért el a közvilágítási termékei értékesítésében. Az innovációval ezek a termékek a hagyományos fényforrásokhoz képest csaknem 60%-kal, más LED-es világítótestekhez képest akár 20-23%-kal energiatakarékosabbak.
„A cég bevételének és hírnevének növekedése mellett szabadalmi téren is történt előrelépés: bár a magyar szabadalmi jogok benyújtása már 2016-ban megtörtént, időközben az amerikai (nemzetközi) szabadalmi eljárás is elindult” – hangsúlyozta a kutató, hozzátéve, a találmány újdonsága azon alapul, hogy egy új, a tudomány mai állása szerint eddig nem ismert vékonyréteg-elrendeződés biztosítja a megnövelt fényáteresztést. A nemzetközi szabadalmaztatás értékelési folyamata során – amikor a hatóságok döntenek arról, mi az újdonság a felfedezésben – a fejlesztői szakmai stáb újra összeül és válaszol a felmerülő kérdésekre.
Az eredményes kutatás-fejlesztési együttműködések általában nem állnak le a projekt lezárásakor. Továbbra is fő szakterületük a fényáteresztés-növelés, valamint a vízlepergetés és az öntisztuló hatás biztosítása. A kutatóknak a fejlesztéshez kapcsolódó tudományos eredményeiket már két nemzetközi folyóiratban (ITT és ITT) is publikálták, egy harmadik pedig elbírálás alatt van az RSC Advances-nél.
„Új területként foglalkozunk a napjainkban egyre fontosabb zöld kémia elvárásaival is. Az eddigi szintézisek nem vizes közegben zajlottak (isopropanol): a kisebb környezetterhelés miatt a vizes közegű eljárások kifejlesztését tűztük ki célul. Egy most készülő diplomamunka is ezzel foglalkozik: mivel együttműködő vállalati partnerünket érdeklik az eredmények, titkosítani fogjuk. Emellett részt veszünk a Nemzeti Laboratóriumok Program keretében egy nagyszabású pályázatban is, amelynek célja, hogy az egyetemek, a kutatóintézetek és az ipari szereplők együttműködését erősítse. Az öntisztuló bevonatokkal foglalkozó tudományos vizsgálatainkba régi ipari partnerünket, a Hungaro Lux Light Kft.-t is bevontuk” – összegezte a terveket Hórvölgyi Zoltán.
HA-GI
Fotó: Takács Ildikó