29/12/2022
0Нові технології працюють на благо людини і природи.
Унікальні якості деревного волокна та прориви в нанотехнологіях потенційно можуть змінити правила утилізації деревних відходів. До повної комерціалізації багатьох із цих продуктів ще може пройти багато років, однак, з’являється все більше компаній, які прагнуть розробляти екологічно чисті продукти на основі деревини.
Одяг і спорядження
Фінська компанія Spinnova співпрацює з компаніями з виробництва одягу для використання у якості матеріалу деревних волокон. Spinnova пропонує технологію, яка створює волокна з деревини, деревних відходів, шкіри, текстилю або харчових відходів без шкідливих хімікатів. Волокно створює нульові відходи, а також мінімальні викиди CO2 і використання води. Наприклад, однією з компаній, яка співпрацює з Spinnova, є Adidas, яка прагне до екологічного розвитку та пошуку нових способів зменшення пластикових відходів. Щоб досягти цієї місії, вона намагається налагоджувати партнерські відносини та розробляти продукти, які використовують перероблені матеріали або ті, які є природними. Adidas з гордістю пропонує першу в історії толстовку, виготовлену з 30% деревного волокна та 70% органічної бавовни. Тканину одержують із деревних волокон, механічно подрібнених у пасту з водою. Така тканина зберігає природний колір, оскільки не містить хімічних речовин і барвників, для виробництва використовується менше води. Як зазначається на офіційному веб-сайті компанії, толстовка є першим випуском лінійки продуктів, що використовує проривну технологію виробництва текстильних волокон з відновних матеріалів.
North Face – це ще одна компанія, яка співпрацює зі Spinnova для створення спорядження та одягу для активного відпочинку, які мають екологічні переваги. Як зазначають у North Face, головна мета компанії – створювати більше екологічно чистих продуктів, постійно розробляти інноваційні матеріали та зменшувати вплив виготовленої продукції на навколишнє середовище.
Вогнестійке покриття
Дослідники з Сінгапуру розробили покриття для підвищення вогнестійкості деревини, яка використовується в будівництві. Сьогодні більшість деревини, що використовується в будівельній галузі, має лише покриття для захисту конструкції від комах, погоди чи вологи, але здатність витримувати високу температуру є проблематичною. На даний час більшість будівельників для підвищення вогнестійкості конструкцій використовують фарбу або вогнезахисні панелі. Але цими способами закривають деревину. Дослідники з Технологічного університету Наньян у Сінгапурі створили альтернативне покриття, яке покращує вогнезахисні якості деревини, але також дозволяє їй бути видимою. Дослідники створили покриття товщиною лише 0,075 мм і прозоре для неозброєного ока. Покриття вступає в хімічну реакцію зі смолою в деревині, утворюючи кірку, яка надзвичайно термостійка та захищає деревину під нею.
За словами розробників, вони очікують, що це покриття буде користуватися високим попитом, особливо серед будівельних компаній, які у своїй діяльності прагнуть до суворого дотримання протипожежних та екологічних норм.
«Дерев’яні» акумулятори
У Швеції виробник акумуляторів Northvolt досліджує матеріал на основі деревини під назвою лігнін, який використовується для розробки акумуляторів. Лігнін – це полімер рослинного походження, що міститься в клітинних стінках суходільних рослин і є одним із найбільших відновних джерел вуглецю. Дерева складаються з 20–30% лігніну, який є сильним природним сполучним агентом. У партнерстві з фінською паперовою компанією Stora Enso Northvolt працює над створенням першої в світі промислової батареї з анодом, повністю виготовленим з європейської сировини. Ідея полягає в тому, щоб мати батарею, яка знижує вуглецевий слід і вартість матеріалу.
Між тим, Швеція – не єдина країна, яка досліджує можливість технології «дерев’яних» батарей. Дослідники з Університету Брауна (Род-Айленд, США) створили матеріал на основі дерева, який замінить рідкі електроліти в акумуляторах нового покоління. Технологія має більшу іонну провідність, ніж інші полімерні іонні провідники. Твердий іонний провідник поєднує мідь і целюлозні нанофібрили (волокна), полімерні трубки, отримані з дерева. Вважається, що використання природних матеріалів зменшить загальний вплив виробництва акумуляторів на довкілля.
Пивні пляшки з деревного волокна
Данська пивна компанія Carlsberg Group і пакувальна компанія Paboco розробили пляшку з деревного волокна, покриту рослинним поліетиленфураноатом (PEF). PEF виготовляється з натуральної сировини та є стійким, а також біорозкладним. Інноваційна пляшка має ізоляційні властивості, щоб довше зберігати пиво холодним. Вона не замінить скляні пляшки чи банки, але має приблизно п’яту частину вуглецевого сліду скла. Paboco закуповує суху целюлозу, потім очищує її та змішує з водою. Вся пляшка виготовлена на біологічній основі, за винятком кришки, і в цілому її можна повністю переробити.
Пляшка з деревного волокна на пілотній фазі буде представлена по всій Європі серед зацікавлених сторін, а потім стане реальністю, якщо проєкт виявиться успішним.
3D-друк із відходів тирси
Forust, компанія в Берлінгтоні, штат Массачусетс (США), розробила технологію використання тирси для 3D-друку всього: від споживчих товарів до розкішних меблевих інтер’єрів. Щорічно вирубується 15 млрд дерев, у результаті чого утворюються мільйони тонн деревних відходів. Частину тирси та відходів продають для інших цілей, але значну кількість залишають на спалювання чи вивезення на звалище. Це може сприяти забрудненню повітря, оскільки виділяється велика кількість лігніну та жирних кислот, які можуть завдати шкоди воді та дикій природі.
Обробляючи тирсу для 3D-друку, Forust може створювати міцні дерев’яні вироби з вмістом вуглецю, які повторюють текстури деревини, наприклад, дуба чи горіха.
В даний час дизайнери також працюють над деревиною, надрукованою на 3D-принтерах, яка є достатньо міцною, для будівництва, наприклад, структурні колони зі складним дизайном. Компанія обмежена масштабами, але сподівається завершити роботу над роботом, який дозволить розробляти об’єкти більшого розміру.
Деревина – це інноваційне майбутнє
Всі ці та інші відомі приклади свідчать про невичерпний потенціал дерева та деревних відходів. Наприклад, використання деревного волокна в одязі означає менше хімікатів і менше споживання води. Створення покриття, яке витримує інтенсивне нагрівання вогню, дозволяє довше використовувати деревину без ризику її знищення. Акумуляторні батареї, виготовлені з деревини, зменшують відходи та мають нижчий вуглецевий слід. Екологічно чиста пляшка, яка легше піддається біологічному розкладанню, – це лише початок більш екологічної упаковки. Зменшення відходів тирси, які утворюються в лісозаготівельній промисловості, шляхом перетворення їх на 3D-друковані об’єкти відчиняє двері для нових можливостей у будівництві та дизайні. У прагненні використовувати основні компоненти деревного волокна більш екологічно і раціонально, дослідники та інноваційні компанії використовують останні технологічні досягнення.
Тож стає очевидним та незаперечним, що деревина, яка є одним із найдавніших будівельних матеріалів на планеті, в багатьох відношеннях лише починає використовуватися людством як ресурс для інновацій.
