√öj tal√°lm√°ny - Hullad√©kpap√≠rb√≥l k√©sz√ľlt anyag, amellyel elt√°vol√≠that√≥k az olajszennyez√©sek

2016.02.09

Alább beszámolunk a világ legelsŇĎ cellulóz aerogéljérŇĎl, mely hulladékpapírból készül, természetes módon lebomlik, nem mérgezŇĎ, rugalmas és ultra-erŇĎs.

A Szingapúri Nemzeti Egyetem (NUS) mérnöki kara világelsŇĎként állított elŇĎ zöld cellulóz aerogélt hulladékpapírból, mely nem mérgezŇĎ, ultrakönnyŇĪ, rugalmas, vízálló és erŇĎs. Ez az új anyag olajszennyezések eltávolítására, hŇĎszigetelésre és csomagolásra egyaránt alkalmas, ezenkívül a gyógyászatban is felhasználható lehet. Az áttörést Duong Hai Minh egyetemi adjunktus (gépészmérnöki tanszék) és kutatócsapata érte el.

"Az aerogél az általunk ismert legkönnyebb szilárd halmazállapotú anyagok egyike, és kiválóan alkalmazható hŇĎszigetelŇĎként. A hagyományos aerogélek kovasavból készülnek, ami viszont nem környezetbarát. A cellulóz azonban olcsó, összetételének 75-85 százalékát pedig újrahasznosított papír teszi ki. A csapatunk egyszerŇĪ, költséghatékony és gyors metódust fejlesztett ki az aerogél papírhulladékból történŇĎ elŇĎállítására. Az alacsony hŇĎvezetés mellett ez az anyag rendelkezik számos egyedi tulajdonsággal is, úgymint a magas olajfelszívási kapacitás: négyszer több olajat képes magába szívni, mint bármi más a piacon. Izgatottan várjuk, miképp fogják ezt az új anyagot a gyakorlatban felhasználni" - mondta Duong.

A papírhulladék újrafelhasználása csökkenti a környezeti problémákat

A globális papírelŇĎállítás 2020-ra várhatóan évi 500 millió tonnára emelkedik. Az évente termelt nagy mennyiségŇĪ papíralapú hulladék erdŇĎpusztulást és környezetszennyezést okoz, ezen felül az óriási hulladékmennyiséget nehézkes megfelelŇĎ módon elégetni. Emiatt tehát az újrahasznosítás, vagy a hulladék átalakítása más hasznos termékekké rengeteget tesz hozzá a környezet védelméhez.

A NUS kutatócsapata környezetbarát metódust alakított ki az aerogél papírhulladékból történŇĎ elŇĎállítására.

"A folyamat 70 százalékkal kevesebb energiát használ fel, kevesebb káros anyagot bocsát ki a vízbe és a levegŇĎbe, valamint kevesebb dioxint használ a klóros öblítés során. Gyorsabb is: az egész procedúra mindössze három napot vesz igénybe" - magyarázza Duong.

Négyszer hatásosabb, mint a többi abszorbens anyag

Az újfajta aerogél olajfelszívási kapacitása elképesztŇĎen magas. Az anyag képes a saját tömegének kilencvenszeresét felszívni, és mivel vízálló, csak az olajat vonja ki a vízbŇĎl. Ezen felül utólag a felszívott nyersolaj több mint 99 százaléka kisajtolható belŇĎle.

A cellulóz aerogél gyakorlati felhasználása kapcsán Duong egyetemi adjunktus a következŇĎt jegyezte meg: "A tengeri olajszennyezések komoly ökológiai károkat okoznak, és veszélyeztetik a tengeri élŇĎvilágot. A felszívás ezen szennyezések eltávolításának a leghatásosabb módja. A polipropilén-alapú abszorbens anyagokat széles körben használják, azonban ezek nem bomlanak le, a felszívási kapacitásuk alacsony, és a procedúra is lassú. A mi fejlesztésünk ezért az olajszennyezések eltávolításának új, sokkal hatékonyabb módját jelentheti."

HŇĎszigetelŇĎ anyagok

Az új aerogélt hŇĎszigetelŇĎként is lehet alkalmazni épületekben.

Szingapúrban egy épület energiafogyasztásának kétharmadát teszi ki a légkondicionálás. A hŇĎveszteség 25-50 százalékáért az ablakok, ajtók, alagsorok és tetŇĎk felelŇĎsek. Emiatt magas piaci igény van olyan környezetbarát anyagokra, melyek magas felszívással rendelkeznek, vízhatlanok, tudják szigetelni a hŇĎt és a beépítésük sem túl költséges. Az épületek hŇĎszigetelése becslések szerint 3,3 milliárd USD méretŇĪ piacot jelenthet.

"Az új cellulóz aerogélünk számos elŇĎnnyel rendelkezik hŇĎszigetelŇĎként. A vízhatlansága miatt száraz és esŇĎs klímában egyaránt használható, a struktúrája trópusi éghajlaton is körülbelül hat hónapig megmarad. Az anyag erŇĎssége miatt maga az épület is ellenállóbbá válik. Emellett pedig az aerogél könnyŇĪ és vékony, így a falak is vékonyabbak lehetnek, ezáltal pedig a beltér mérete is nagyobb" - mondta Duong.

Egyéb felhasználási módok

Az új aerogélnek a csomagolóipar is hasznát láthatja. A mŇĪanyagból készült csomagolóanyagokat felválthatja a biológiailag lebomló aerogél-hab vagy nano-lap - mind a kettŇĎ környezetbarát.

A magas porozitású, nagy felszínŇĪ aerogél gyógyszerbevonatként is felhasználható lehet.

A NUS mérnökcsapata módját találta annak, hogyan emelje meg a cellulóz aerogél súlykapacitását: fém nanorészecskékkel dúsítják az aerogél cellulóz rostjait. Ezután laposra kalapálják az anyagot, hogy a belsejébŇĎl eltávozzon az összes levegŇĎ, az eredmény pedig egy mágneses, vékony filmréteg, melynek minden négyzetcentimétere 28 tonnát meg tud tartani.

Az MTMS-vegyülettel nem kezelt aerogél hidrofil, vagyis óriási mennyiségŇĪ vizet vagy folyadékot tud felszívni. Ezért pelenkák és higiénikus törlŇĎkendŇĎk gyártásában is felhasználható.

Mindezek mellett a sŇĪrített aerogél életveszélyes sebek - mint késszúrás vagy pisztolylövés - kezelésére is használható, ha a seb nyílásába fecskendezik. A szivacs kitágul a sebben, és nyomást hoz létre, amely elállítja a vérzést 20 másodpercen belül. Ez a magasfokú hatékonyság a jövŇĎben rengeteg életet megmenthet.

Az ötlettŇĎl a piacig

A csapat szabadalmaztatta találmányát az Egyesült Államokban, Kínában, Indiában és Délkelet-Ázsiában. A licensz birtokosa a Bronxculture Pte Ltd, és a tervek szerint hamarosan elkezdik a tömegtermelést, valamint a további lehetséges felhasználási módok kutatását.


Source: National University of Singapore, Press Release, February 3 2016