Medienos atliekos virsta statybinėmis medžiagomis

VILNIUS TECH Statybos fakulteto mokslininkės Aurelijos Rimkienės ir jos kolegų kuriama dirbtinė mediena formuojama iš medienos ar kitų augalinės kilmės dalelių, naudojant rišiklius. Vienas technologijos išskirtinumų – gaminio formavimo metu nereikia papildomai kaitinti medžiagos iš išorės, nes rišiklis kietėja vykstant cheminei reakcijai, kurios metu išsiskiria šiluma. Tai gali padėti sumažinti gamybai reikalingos energijos sąnaudas.

Iš tokios medžiagos būtų galima gaminti baldus, interjero detales, plokštes, sijas, blokus ir kitus statybinius elementus. Keičiant žaliavas, rišiklius ir gamybos sąlygas, galima išgauti skirtingo tankio, stiprumo bei atsparumo drėgmei medžiagas. Lengvesnės galėtų būti naudojamos šilumos izoliacijai, o tankesnės ir stipresnės – baldų detalėms ar nelaikančiosioms konstrukcijoms.

Mokslininkai taip pat tiria, kaip pagerinti medžiagos atsparumą lietui, saulės spinduliams ir temperatūros svyravimams, kad ją būtų galima naudoti ne tik pastatų viduje, bet ir lauke.

Žaliava – nuo kviečių šiaudų iki kanapių

Dirbtinės medienos gamybai galima panaudoti įvairias augalines žaliavas: kviečių, miežių, avižų, rugių ir kitų kultūrinių augalų šiaudus, medienos apdirbimo atliekas, linų ir kanapių stiebus, šieną bei kitas augalų dalis.

Dirbtinės medienos gamybos procesas. VILNIUS TECH nuotr.

Pasak A. Rimkienės, Lietuvoje susidaro dideli kviečių šiaudų kiekiai, tačiau jų panaudojimas dirbtinei medienai gaminti galėtų būti papildoma alternatyva biokurui, kompostui ar pakratams. Augalinę anglį įterpus į ilgaamžius gaminius, galima atitolinti jos grįžimą į atmosferą. Toks poveikis priklausytų nuo gaminio naudojimo trukmės ir jo tvarkymo pasibaigus eksploatacijai.

Mokslininkė atkreipia dėmesį ir į pluoštines kanapes. Iš vieno hektaro per metus galima gauti vidutiniškai 6–10 tonų sausosios biomasės, o kviečių šiaudų derlius siekia apie 3–5 tonas. Todėl kanapės gali būti perspektyvi žaliava, siekiant panaudoti didesnius augalinės biomasės kiekius.

Medžiagoms sutvirtinti laboratorijoje išbandomi skirtingi rišikliai, tarp jų – kukurūzų krakmolas ir biologinės kilmės komponentų turintis poliuretanas. Atsinaujinančių žaliavų naudojimas galėtų sumažinti iškastinės kilmės medžiagų poreikį, tačiau galutinis aplinkosauginis rezultatas priklausys nuo viso gamybos ciklo.

Ar naujoji medžiaga padės mažinti miškų kirtimą?

Vienas technologijos tikslų – ilgiau išsaugoti anglies junginius gaminiuose ir sumažinti naujų žaliavų poreikį. Medžiai augdami iš atmosferos pasisavina anglies dioksidą, o anglis lieka medienoje ir iš jos pagamintuose gaminiuose. Jei atliekos ne sudeginamos, o panaudojamos naujiems ilgaamžiams gaminiams, anglis gali būti saugoma ilgiau.

Mokslininkės teigimu, augalinės kilmės žaliavų naudojimas leistų efektyviau panaudoti jau dirbamus laukus ir žemės ūkio liekanas, o medienos atliekas – paversti naujais gaminiais. Vis dėlto dirbtinės medienos konkurencingumui svarbios ne tik technologinės savybės, bet ir ekonominės sąlygos.

Pasibaigus gaminio naudojimo laikui, būtų siekiama jį pakartotinai panaudoti arba perdirbti, pavyzdžiui, susmulkinti ir įtraukti į naujų medžiagų gamybą. Tačiau galimybė realiai sumažinti miškų kirtimą priklausys nuo to, ar naujoji medžiaga galės pakeisti įprastą medieną konkrečiose srityse, kokia bus jos kaina ir kiek energijos reikės visam gamybos procesui.

Pateikta patento paraiška

VILNIUS TECH mokslininkų komanda jau pateikė patento paraišką dėl armuotos dirbtinės medienos kompozito, gaminamo iš organinių atliekų ir poliuretano rišiklio, bei statybinių elementų gamybos būdo.

Paraiškoje aprašoma medžiaga, sudaryta iš kanapių spalių, poliuretano ir stiklo pluošto armatūros. Iš jos būtų galima formuoti stambius statybinius gaminius.

Šiuo metu mokslininkai toliau vertina medžiagos savybes, ilgaamžiškumą, pritaikymo galimybes ir poveikį aplinkai per visą gyvavimo ciklą – nuo žaliavų paruošimo iki gaminio pakartotinio naudojimo ar perdirbimo.

Pasak A. Rimkienės, susidomėjimas šia medžiaga iš statybos sektoriaus skatina tęsti tyrimus ir ieškoti galimybių pereiti nuo laboratorinių bandinių prie praktinio pritaikymo.