Naukowcy z uniwersytetu Rice opracowali nowy materiał budowlany oparty o drewno. Proces jest bardzo wydajny, a sam materiał ma potencjał wyłapać znaczące ilości CO2 z atmosfery.
Drewno, rośliny i glony z mnóstwem zastosowań
Okazuje się, że przy zastosowaniu nowoczesnych technologii i sposobów przetwarzania ludzkość jest w stanie wykorzystać drewno i inne materiały znane od wieków do tworzenia nowoczesnych budynków, urządzeń i produktów. Przeźroczysta celuloza i szkodliwe glony zastąpią plastikowe opakowania bez utraty wytrzymałości, niektóre gatunki trwa stanowią świetny materiał budowlany, nawet półprzewodniki i baterie można wytworzyć z wykorzystaniem surowca drzewnego. Nie dziwią więc kolejne przełomy przy opracowywaniu supermateriałów z roślin, takie jak ten ogłoszony przez naukowców z Houston.
Zespół Uniwersytetu Rice opracował sposób na modyfikowanie drewna w celu wychwytywania dwutlenku węgla w potencjalnie skalowalnym, energooszczędnym procesie, który sprawia, że materiał jest również mocniejszy do użytku w budownictwie.
Drewno jest zrównoważonym, odnawialnym materiałem konstrukcyjnym, którego już intensywnie używamy. Nasze przetworzone drewno wykazywało większą wytrzymałość niż zwykłe.
Muhammad Rahman, doktor materiałoznawstwa, członek zespołu badawczego
Aby osiągnąć takie właściwości, sieć włókien celulozowych jest najpierw usuwana w procesie znanym jako delignifikacja. Drewno składa się z trzech podstawowych składników: celulozy, hemicelulozy i ligniny. W procesie delignifikacji następuje najpierw usunięcie ligniny, w skutek czego drewno staje się bezbarwne. Następnie, po usunięciu ligniny, przy pomocy wybielacza lub nadtlenku wodoru, usuwa się hemicelulozę. Wtedy zdelignifikowany surowiec moczy się w roztworze zawierającym mikrocząsteczki struktury metaloorganicznej (MOF). MOF to materiały sorbentowe o dużej powierzchni, wykorzystywane ze względu na ich zdolność do adsorpcji cząsteczek dwutlenku węgla w ich porach.
Twardy materiał wychwyci dwutlenek węgla
MOF to jedna z kilku powstających technologii wychwytywania dwutlenku węgla, opracowanych w celu przeciwdziałania antropogenicznej zmianie klimatu.
W tej chwili nie ma biodegradowalnego, zrównoważonego podłoża do stosowania materiałów pochłaniających dwutlenek węgla. Nasze drewno wzbogacone MOF jest elastyczną platformą wspierającą wdrażanie sorbentu w różnych zastosowaniach związanych z pochłanianiem dwutlenkiem węgla.
Muhammad Rahman, doktor materiałoznawstwa, członek zespołu badawczego
Rozwiązanie zespołu z Rice różni się od innych stosujących cząsteczki MOF tym, że jest zarówno tanie w produkcji jak i odporne na różne warunki środowiskowe. Zastosowanie chłonnego surowca ma szanse zmniejszyć nasze uzależnienie od typowych materiałów konstrukcyjnych, takich jak metale lub cement, stanowiących znaczące źródło przemysłowych emisji dwutlenku węgla.
Kolejne kroki wg. naukowców to szczegółowa analiza ekonomiczna, aby zrozumieć skalowalność i opłacalność komercyjną nowego supermateriału.
