Фрагменти

Шлях до «зеленого» будівництва: вчені створили з тирси вогнетривкий матеріал (ФОТО)

Експерти технологічного університету ETH Zurich та науково-дослідного інституту Empa розробили процес, який використовує мінерал струвіт для перетворення тирси на придатний для вторинної переробки негорючий композитний матеріал.

Про це повідомляє Dezeen.

Ключовим викликом для дослідників було ефективне поєднання деревної стружки без використання традиційних токсичних або енергозатратних сполучників. Для цього вони застосували біохімічний підхід, використавши фермент, видобутий із насіння кавуна.

Цей фермент дозволяє контролювати кристалізацію струвіту — амоній-магній фосфату. У процесі реакції утворюються великі кристали, які заповнюють порожнечі між частинками тирси та міцно зв’язують їх між собою. Весь виробничий цикл передбачає витримування суміші у формах протягом двох днів із подальшим просушуванням.

За словами розробників, новий матеріал не поступається за класом вогнезахисту традиційним деревостружковим плитам на цементному сполучнику, які широко використовуються в сучасному будівництві. Проте новий композит має суттєві переваги, зокрема він значно легший за цементні аналоги, що суттєво спрощує логістику та монтаж. Крім того, технологія дозволяє уникнути високого вуглецевого сліду, властивого виробництву цементу, роблячи продукт екологічно нейтральним.

Дослідження показало, що композит із струвіту та тирси має як негорючі, так і вогнестійкі властивості.

При нагріванні мінерал розпадається і виділяє водяну пару та аміак, поглинаючи тепло з навколишнього середовища та створюючи ефект охолодження. Гази, що виділяються, також витісняють повітря, допомагаючи приборкати вогонь.

Як частина дослідження, термічне випробування виявило, що композит зі струвіту та тирси при займанні утворює шар неорганічного матеріалу та вуглецю, що також запобігає подальшому поширенню вогню.

«Панелі зі струвіту та тирси, по суті, захищають себе самі», — каже Кюрштайнер.

Плита зі струвіту та тирси також придатна для вторинної переробки — вона розпадається на окремі компоненти при подрібненні в дробарці та нагріванні, вивільняючи аміак і дозволяючи відсіяти тирсу.

Дослідники сподіваються продовжити оптимізацію матеріалу та знайти економічно вигідні способи масштабування виробничого процесу. Струвіт дорогий порівняно з полімерними сполучниками або цементом, але вважається, що його можна отримувати на очисних спорудах, де він часто забиває каналізаційні труби.

будівництво екологія наука хімія