Lemnul ce captează carbon, alternativa „verde” pentru construcții și mobilă
Deși lemnul este o resursă regenerabilă, este nevoie de ani întregi pentru ca acesta să crească și să fie înlocuit, în timp ce activitățile umane devastează deja pădurile. Lemnul ce captează carbon este o alternativă mai durabilă realizată din bucăți mai mici de lemn legate între ele și care utilizează mai puțin material decât lemnul masiv.
Lemnul proiectat a apărut ca o alternativă durabilă și prietenoasă cu mediul la materialele de construcție tradiționale. Cu toate acestea, acest lemn este predispus la deformare și deteriorare a integrității structurale, ceea ce îi diminuează durata de viață.
Cercetătorii de la Universitatea Rice, din SUA, au dezvoltat acum un lemn special care este mai puternic decât omologul său natural și ajută la reducerea emisiilor de carbon prin captarea dioxidului de carbon (CO2) din aerul înconjurător.
Lemnul ce captează carbon, o posibilă soluție în lupta cu schimbările climatice
Lupta oamenilor împotriva schimbărilor climatice necesită dezvoltarea unor concepte integrate care să inoveze procesele actuale făcându-le durabile. Cercetătorii de la Universitatea Rice au abordat multiaxial problemele durabilității lemnului proiectat și ale emisiilor de dioxid de carbon, prin dezvoltarea unui lemn special infuzat cu un material cu o afinitate puternică pentru CO2.
Într-o abordare de sus în jos, echipa a delignificat lemnul; au fost îndepărtate părțile care îi dau culoare, creându-se astfel o structură poroasă. Structura poroasă a fost apoi infuzată prin înmuierea într-o soluție care conține microparticule dintr-un material absorbant de înaltă performanță numit Metal-Organic Framework (MOF).
MOF-urile posedă o afinitate puternică pentru moleculele de dioxid de carbon. MOF-ul ales, Calgary framework 20 (CALF-20), depășește omologul său în ceea ce privește nivelul de performanță și versatilitatea în condiții de mediu variate.
Noul material imită structura lemnului natural
Urmărirea unei abordări de sus în jos le-a permis cercetătorilor să creeze o structură care imită îndeaproape structura naturală a lemnului, facilitând totodată infuzarea materialului în întreaga structură. Rezultatul este o structură funcțională din lemn care captează și reține CO2 cu o selectivitate ridicată față de azot și vapori de apă.
În absența materialelor ecologice și durabile pentru captarea CO2, lemnul ce captează carbon poate fi folosit ca suport flexibil pentru implementarea materialelor care captează CO2 în diverse aplicații.
„Procesul nostru este mai simplu și mai ‘verde’ atât în ceea ce privește substanțele utilizate, cât și produsele secundare de procesare”, spune Muhammad Rehman, profesor asistent de cercetare în știința materialelor și nanoinginerie la Universitatea Rice.
La ce poate fi utilizat lemnul proiectat?
Echipa consideră că acest nou tip de lemn, care poate fi produs cu ușurință folosind tehnologiile existente, poate fi folosit într-o gamă largă de aplicații, de la construcții până la fabricarea de mobilier, ca o alternativă mai ecologică la materialele tradiționale, notează Interesting Engineering.
Echipa plănuiește să determine procesele de sechestrare a carbonului și să efectueze o analiză economică detaliată pentru a înțelege scalabilitatea și viabilitatea comercială a noului material.
Cercetarea a fost publicată în revista Cell Reports Physical Science.
Vă recomandăm să citiți și:
Ce material are cel mai înalt punct de topire? Răspunsul este mai complicat decât ai crede
NASA folosește Inteligența Artificială pentru a proiecta nave spațiale „evoluate”
Aerogelul cu uraniu ar putea fi motorul de care avem nevoie pentru colonizarea spațiului