Akadēmiķis Uldis Sedmalis

Šī gada 17. janvārī, LZA, firmas “ITERA Latvija” un RTU Attīstības fonda gada balvas Zemes un ģeogrāfijas zinātnēs pasniegšanas ceremonijā kāds nosauca balvas laureātu akadēmiķi, RTU Materiālzinātnes un lietišķās ķīmijas fakultātes emeritēto profesoru ULDI SEDMALI par vienu no Latvijas zemes bagātību apgūšanas bruņiniekiem. Tiešām, nav tāda gada, kad Zinātņu akadēmijas laikrakstā “Zinātnes Vēstnesis” nebūtu publicēts kāds kaismīgs akadēmiķa Ulda Sedmaļa raksts, kurā viņš propagandē, skaidro, aicina sabiedrību vienreiz pa visām reizēm pievērst vajadzīgo vērību tām bagātībām, kas atrodas mums zem kājām un kas, saprātīgi izmantotas, varētu aizstāt daudz ko no tā, ko šobrīd tautsaimniecības vajadzībām ievedam no ārzemēm.

Ka tā nav bijusi “saucēja balss tuksnesī”, liecina tas, ka ir pieņemta Valsts pētījumu programma 2010 – 2013, kuras viena no sadaļām saucas “Zemes dzīles”.  

Akadēmiķim Uldim Sedmalim prestižā LZA, ITERA Latvija un RTU balva tika piešķirta par darbu kopu “Latvijas minerālās izejvielas un to izmantošana tautsaimniecībā”.

Mērojot ceļu cauri vasarīgi ziedošajiem pagalmiem uz māju Salgales ielā, kur dzīvo profesors ar kundzi, RTU asociēto profesori Gaidu Sedmali, tuvāko cilvēku ne tikai dzīvē, bet arī zinātnisko pētījumu laukā, ar kuru kopā uzrakstītas daudzas publikācijas, atceros bērnību. Lielupes pietekas Svētes krastā netālu no skolas, kurā dzīvoju, atradās vecs ķieģeļu ceplis, no kura bija saglabājusies apdedzināšanas krāsns un skurstenis. Kādreizējo māla karjeru dīķos bija branga peldēšanās un makšķerēšana. Atceros mammas, vietējās skoliņas direktores, uztraukumu, kad skolas puikas bija uzkāpuši skurstenī. Ķieģeļi veci, drupani, kāpšļu skavas skursteņa iekšienē kustas, vietām to vairs vispār nav. Bail iedomāties, kas notiktu, ja kāds pārdrošnieks “nožautos” zemē... Puikas, protams, dabūja pamatīgu brāzienu.

Ķieģeļcepļu, gan pamestu, kad māla iegulas bija izstrādātas, gan darbīgu Lielupes baseinā bija cik uziet. Branku atradne Iecavas labajā krastā pazīstama jau kopš 19. gs. Atsevišķu ķieģeļnīcu vietā 1963. gadā izveidota būvkeramikas rūpnīca “Spartaks” ar centru Ānē un cehiem Tetelē un Brankos. Pārveidota par “Latspartaks”. Tā vēsta enciklopēdija “Latvijas pagasti” (2001). Turpat var lasīt, ka bagātā Kalnciema māla atradne pētīta vairākkārt (no 1936. līdz 1983. gadam), tās krājumi lēsti uz 11 miljoniem m³. Pēc Kurzemes hercogistes pievienošanas Krievijai Kalnciema apkārtnē attīstījās ķieģeļu un kaļķu ražošana. 1913. gadā darbojušās 29 ķieģeļu apdedzināšanas krāsnis, kā arī kaļķu cepļi. Produkciju liellaivās veda pa Lielupi uz Rīgu. Kaigu māla atradne ķieģeļu ražošanai izmantota kopš 19. gs. 70. gadiem. Tie ir manas bērnības augstie skursteņi, iepazīti, gan pie radiem Tetelē ciemojoties, gan ar kuģīti no Jelgavas uz Jūrmalu vizinoties. Zemes dzīļu bagātību izmantošanai Latvijā ir senas tradīcijas.

Jau pirms diviem gadiem, pamatojot nepieciešamību Latvijā atjaunot sistemātiskus pētījumus par zemes dzīļu resursie un to izmantošanu tautsaimniecībā, Uldis Sedmalis sūkstījās, ka Latvijā jau gandrīz 20 gadus, faktiski – kopš neatkarības atgūšanas, nenotiek zinātniski pamatoti, sistemātiski zemes dzīļu, tai skaitā jaunu derīgo izrakteņu un citu minerālo izejvielu atradņu meklēšanas un izpētes darbi, kā arī zināmo atradņu detalizētāka izpēte un uzraudzība, lai tos racionāli izmantotu tautsaimniecībā. 2005. gada 1. janvārī likvidēts Valsts Ģeoloģijas dienests kā Vides ministrijas patstāvīga institūcija. Ja arī kādi darbi tika veikti, tad tiem bija gadījuma raksturs. Ja ir pārtraukta jaunu atradņu meklēšana un esošo tālāka izpēte, tad nevar notikt arī jaunu, inovatīvu materiālu izstrāde iekšzemes vajadzībām un eksportam un šo materiālu mūsdienīgu tehnoloģiju radīšana. Kas tādā gadījumā notiek? Paveras brīvs tirgus ārzemju produkcijai. No Lietuvas (Aņikčai) tiek vestas kvarca smiltis stikla rūpniecībai, arī Valmieras stikla šķiedras rūpnīcai, dolomīts būvniecībai un ceļu būvei; no Igaunijas – keramzīts un keramzīta bloki, dolomīta apdares plāksnes, kaļķakmens javu saistvielu ieguvei, kārniņi; no Somijas – akustiskie un siltumizolācijas materiāli; no Baltkrievijas – portlandcements, keramzīts un keramzīta bloki (Novolukomļa); no Polijas – romāncements un dažādi sausie maisījumi, keramiskie apdares materiāli (flīzes), siltumizolācijas stiklveida un keramiskie izstrādājumi; no Vācijas – klinkera izstrādājumi, sausie maisījumi; no Itālijas un Spānijas – keramiskie apdares materiāli (flīzes). Visus šos materiālus labā kvalitātē varētu ražot no Latvijas izejvielām. Nesenā pagātnē gandrīz visi šie materiāli arī tika ražoti Latvijā, un šajā jomā ir gan zināšanas, gan pieredze. Tādi dati ir minēti Ulda Sedmaļa un LU Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu fakultātes profesora ģeologa Valda Segliņa rakstā “Zemes dzīles – mūsu valsts pamatbagātība” (2009). Autori, pamatojot Valsts pētījumu programmas nepieciešamību sākot ar 2010. gadu, rezumē esošo situāciju: “Var pat teikt, ka pašlaik Latvijas zemes bagātību apzināšana, izpēte un racionāla izmantošana ir Latvijas valdības nepamatoti aizmirsta nozare. Zemes bagātību racionāla izmantošana tautsaimniecības vajadzību apmierināšanai varētu palielināt iekšzemes kopproduktu līdz pat 5 %, ievērojami ierobežojot materiālu importu un aizstājot tos ar iekšzemes ražojumiem.”

Urrā! Ar LR Ministru kabineta rīkojumu Nr. 594 2009. gada 31. augustā apstiprināti pieci prioritārie zinātnes virzieni fundamentālo un lietišķo pētījumu finansēšanai 2010. – 2013. gadā . To skaitā – vietējo resursu ilgtspējīga izmantošana – jauni zemes dzīļu, meža, pārtikas un transporta produkti un tehnoloģijas. Kā Latvijas Zinātņu akadēmijas Senāta izbraukuma sēdē Latvijas Lauksaimniecības universitātē Jelgavā tēlaini to raksturoja Valsts pētījumu programmas vadītājs akadēmiķis Bruno Andersons – ar pelēkajiem zirņiem māla bļodiņā pa ceļu uz mežu! Ulda Sedmaļa pētījumu objekts pārnestā nozīmē ir tā māla bļodiņa.

Pirmajā, 2010. gadā, uzsākta Latvijas mālu piemērotības novērtēšana jaunu produktu un ražošanas tehnoloģiju izstrādei. Programmas sadaļā “Zemes dzīles” uzmanība veltīta Latvijas galveno cieto minerālo izejvielu izvērtējumam, to ģeoloģiskai izcelsmei, ķīmiskā, mineraloģiskā un granulometriskā sastāva noteiktajām īpašībām. Kas tad ir šie “cietie minerāli”? Latvijas zemes garoza satur mālu, kaļķakmeni, dolomītus, ģipšakmeni, kvarca smiltis u.c. izejvielas. Šobrīd no izmantošanas viedokļa tautsaimniecībā visnozīmīgākie ir dažādas ģeoloģiskas izcelsmes māli, kam programmas izpildes pirmajā gadā tiek veltīta galvenā uzmanība. (Interesanti, ka keramikas ražošanas procesi ir salīdzināmi ar zemes garozā notiekošajiem metamorfiem procesiem.)

Mālu īpašības un izmantošana dažādās tautsaimniecības nozarēs ir atkarīga no materiāla ķīmiskā sastāva, tā mikro– un makrostruktūras. Ja mālus uzskata par seškomponentu sistēmu Na₂O–K₂O–MgO(FeO)–CaO–Al₂O₃–SiO_2, tad tajā, atkarībā no termodinamiskiem apstākļiem, var veidoties ap 280 kristālisko savienojumu un nav grūti iedomāties lielo materiālu daudzveidību, kas iegūstama no māliem. Paredzams, ka no māliem tuvākā vai tālākā nākotnē būs iespējams iegūt lielu skaitu jaunu, līdz šim nepazīstamu materiālu. Līdzšinējie pētījumi ļauj prognozēt, ka no Latvijas māliem var iegūt vismaz 35 dažādus materiālus un izstrādājumus, kam būtu atšķirīgas īpašības, tehnoloģijas un pielietojums. Šobrīd mālu izmanto ne vairāk kā 12 veidos, galvenokārt portlandcementa ražošanā, kā arī būvkeramikas, sadzīves trauku ražošanai un mākslas keramikai.

Apakšprojektā par Latvijas mālu piemērotības novērtēšanu jaunu produktu un tehnoloģiju izstrādei atbildīgais ir prof. Valdis Segliņš. Par apakšprojektu “Jauni keramikas materiāli un tehnoloģijas” atbild prof. Sedmaļa dzīvesbiedre asociētā profesore Gaida Sedmale. Par šī apakšprojekta uzdevumiem tika noteikti: minerālo izejmateriālu apsekojums Latvijas teritorijā; darba metodiku izstrāde un paraugu sagatavošana izpētei; izpētes rezultātu un izejmateriālu novērtējums augsttemperatūras blīvu un porainu keramikas produktu ieguvei un stikla/stikla šķiedras ražošanai. Profesora Sedmaļa audzēknis un kolēģis asociētais profesors Visvaldis Švinka ir atbildīgs par apakšprojektu “Energotaupīgas augsti poraina keramzīta iegūšanas tehnoloģijas no Latvijas māliem”, lai tālākā perspektīvā modernizētu un samazinātu porainās keramikas ražošanas energoietilpību.

Balvu rajona Kupravas pagastā mālu atradnes izpētītie krājumi 16,7 milj.m³, segkārta 0,2 – 6,5 m, derīgā slāņa biezums 7–15 m. 1971. gadā tika uzcelta drenu un keramzīta rūpnīca “Kuprava”, kas izmantoja mālus drenu cauruļu, keramzīta oļu un fasādes ķieģeļu ražošanai. 1992. gadā energoresursu trūkuma dēļ rūpnīca darbību pārtrauca.

1935. gadā Kupravā bija 73 iedzīvotāju, tai skaitā 49 latvieši, 13 krievi, 6 ebreji, 5 poļi. Padomju gados pēc keramzīta rūpnīcas uzcelšanas iedzīvotāju skaits palielinājās un 1989. gadā te bija 1,5 tūkstoši iedzīvotāju. 2000. gadā Kupravas pagastā bija 806 iedzīvotāji, bezdarba līmenis 17,6 % . Pēc nacionālā sastāva 39,6 % latviešu, 47,1 % krievu, 4,6 % ukraiņu. Izņemot dažus Gailavas iedzīvotājus, visi pārējie pagasta iedzīvotāji dzīvo Kupravā. Lielākie uzņēmumi nodarbojas ar kokapstrādi. (Dati no enciklopēdijas “Latvijas pagasti”.)

Tā viņus te ataicināja – turpat pusotru tūkstosti. Taču ne tikai no Latvijas, galvenokārt – no Krievijas. Krievijas robeža taču nieka 30 kilometru attālumā. Iemitināja piecstāvu namos (Kak v goroģe!). Kas notika vēlāk, varēja redzēt, nemaz neaizbraucot uz Kupravu. Pietika, braucot uz Ventspili, paskatīties uz bijušās Usmas drenu cauruļu rūpnīcas (uzcelta 1984. gadā, slēgta 1996. gadā) strādnieku ciemata piecstāvu namiem Ugālē. Pa katra dzīvokļa logu kā nokaltis koka zars laukā rēgojās melnais “Godmaņa krāsniņas” skurstenis.

Kur palika tie iztrūkstošie 700 Kupravas iedzīvotāji? Droši vien aizbrauca citur darbu un laimi meklēt. Palikušie strādā kokapstrādē. “Koku, atšķirībā no zemes dzīļu izejvielām, var izmantot uzreiz pēc nociršanas.Tas dod tūlītēju peļņu. Minerālās izejvielas pēc izrakšanas jāattīra, jābagātina. Keramikas izstrādājumu ražošana ir energoietilpīga (atcerieties – “Kupravu” 1992. gadā slēdza tieši energoresursu trūkuma dēļ, jo tie bija neiedomājami sadārdzinājušies un ražošana kļuva nerentabla – Z.K.), tie atmaksājas ilgtermiņā, jo ir ļoti izturīgi,” saka Gaida Sedmale, kad mēs pēcpusdienas saulītē sēžam dārzā pie strūklaciņas. Jaunais īpašnieks apsvēris iespēju atvilkt no Krievijas gāzesvadu. Tas maksātu vairāk nekā miljonu latu, turklāt Krievija mums gāzi pārdod piecreiz dārgāk nekā paši lieto. Atkal viss atduras pret pašizmaksu. Šobrīd lētāk keramzīta granulas vest no Norvēģijas, kur savas enerģijas papilnam. “Pie mums uz institūtu nāk īpašnieki, kuru zemē ir māla iegulas, lūdz izvērtēt kvalitāti. Kad pasakām, cik varētu izmaksāt to apgūšana, saskumst, aiziet un atpakaļ vairs neparādās. Pat, ja izdotos piesaistīt Eiropas Savienības naudu, līdzfinansējums nav pa spēkam. Turklāt jādomā arī par produkcijas noietu, par tirgu. Saražot vien vēl nav māka.” Saku – māls zemē nesaskābs, nesamaitāsies. Lai paguļ vien līdz labākiem laikiem. Taču tajā pat laikā domāju, vai tad, kad labāki laiki pienāks, tā zeme ar visām māla iegulām jau nebūs nopārdota ārzemniekiem? Tāpat kā “Lode”, vienīgā, kas joprojām ražo apdares ķieģeļus un kārniņus no augstvērtīgā, pat unikālā, Liepas atradnes māla (platība 78 ha, derīgā slāņa biezums 15–36 m, rūpnieciskie krājumi 18,7 milj. m³, prognozētie – 33 milj. m³; atradni atklāja ģeologs J, Sleinis 1953.g., tā tiek izmantota kopš 1963.g. Māls derīgs apdares materiāliem (sarkanajiem ķieģeļiem), kāniņiem, drenu caurulēm, gaišais māls – apdares plāksnītēm, balzāma pudelēm. – “Latvijas pagasti”), kuru tās īpašnieks “savlaicīgi” pārdevis ārzemniekam...

Gatavojot materiālus iesniegšanai balvas žurijas komisijai, profesors Sedmalis it kā pavilka svītru savai pēdējo 40 gadus ilgajai Latvijas zemes bagātību izpētei un tehnoloģiju izstrādei. Anotācijā darbu kopai “Latvijas minerālās izejvielas un to izmantošana tautsaimniecībā” viņš raksta, ka laika periodā no apmēram 1970. gada līdz 2010. gadam vairākas izstrādes un izpētes materiāli ir rekomendēti izmantošanai ražošanā Latvijas tautsaimniecības vajadzībām. Kā nozīmīgākos darbu rezultārus viņš min: blīvu, nodiluma izturīgi klinkera tipa keramiku, izmantotu a/s “Lode”; keramiskās masas no Latvijas kvartāra un devona ģeoloģisko periodu māliem, kā arī miglinātu un caurspīdīgu glazūru sastāvus, kas izmantoti uzņēmumos “Brocēnu keramika” (Brocēni), “Jelgavas keramika”” (Jelgava, Rolava, Cēsis, Padure, Tūmuži) izstrādājumu ražošanai; stikla šķiedras atlikumu kā piedevas izmantošanu būvniecības ķieģeļu stiprības paaugstināšanai Kalnciema būvmateriālu kombinātā, lai ražotu paaugstinātas stiprības ķieģeļus daudzstāvu namu celtniecībai.

Latvijas neatkarības periodā radusies pastiprināta interese par poraino keramzīta celtniecības materiālu īpašībām, it sevišķi par to siltuma vadamību nolūkā samazināt siltuma vadamības koedicientu. Tas ir aktuāli tādēļ, ka, kā jau mēs redzējām, neraugoties uz pietiekamiem mālu resursiem, kas noderīgi tieši šāda materiāla ražošanai, to lielā daudzumā importē. Detalizēti ir pētīti māli no Apriķu, Kupravas, Nīcgales atradnēm, kurās apzinātie māla krājumi pārsniedz 5 milj. m³. 2009. gadā Latvijas Zinātņu akadēmija par vienu no nozīmīgākiem lietišķiem sasniegumiem ir atzinusi keramzīta tipa produktu izstrādi no kārtainiem silikātiem, māliem, ar organisku, izdegošu vielu piedevām. Ir noteikta optimālā poras veidojošā piedeva, kura veidojas kā atlikumu produkts biodegvielas ražošanas procesā. Iegūtais “vieglais” celtniecības materiāls raksturojas ar pazeminātu tilpuma masu, kā arī pazeminātu siltuma vadamību. Materiāls ir aizsargāts ar Latvijas patentu.

Papildus ir veikti arī pētījumi Latvijas mālu pielietošanai citu inovatīvu keramikas produktu izstrādei, piemēram, zemās tempetaūrās apdedzinātu mālu sorbentu izstrādei, principā jaunu augstas stiprības blīvas keramikas materiālu izstrādei (aktīvs nanolīmeņa izejmateriāls, kas veicinātu šī materiālu saķepšanas un sablīvēšanās procesu). Ir veikti pētījumi par Latvijas devona un juras ģeoloģisko periodu kvarca smilšu bagātināšanu nolūkā samazināt t.s. kaitīgo piemaisījumu Fe₂O₃ un TiO₂ saturu tajās, lai pierādītu, ka arī vietējās kvarca smiltis var lietot plākšņu stikla un stikla šķiedras ražošanai. Zinātnieks ir sniedzis rekomendācijas Aiviekstes reģiona dolomītu izmantošanai augstvērtīga apdares materiāla ieguvei.

Latvijas minerālo izejvielu izpēte ir norisinājusies paralēli pētījumiem par fosfātu stiklveidīgiem materiāliem, ar ko Uldis Sedmalis nodarbojas jau kopš 1959. gada, drīz vien pēc studiju beigšanas LVU Ķīmijas fakultātē 1956. gadā.

Kāds tad ir profesora zinātniskās darbības Summary skaitliskā izteiksmē? Ap 550 publikāciju, ap 100 izgudrojumu un Latvijas patentu. Viņa vadībā aizstāvētas 18 doktora (padomju laikā – kandidāta) diserācijas. Ko vēl var novēlēt pofesoram Uldim Sedmalim? Tikai un vienīgi – veselību.