science >> Wetenschap >  >> Chemie

Onderzoekers vinden een nieuwe toepassing voor afval

UBCO postdoctoraal onderzoeker Dr. Chinchu Cherian, samen met universitair hoofddocent Dr. Sumi Siddiqua, onderzoekt een wegenbouwmateriaal dat gedeeltelijk is gemaakt met gerecyclede houtas. Krediet:UBCO

Afvalstoffen uit de pulp- en papierindustrie worden al lang gezien als mogelijke vulstoffen voor bouwproducten zoals cement, maar al jaren komen deze materialen op de vuilstort terecht. Nutsvoorzieningen, onderzoekers van UBC Okanagan ontwikkelen richtlijnen om dit afval op een milieuvriendelijke manier in te zetten voor de wegenbouw.

De onderzoekers waren vooral geïnteresseerd in op hout gebaseerde pulpmolenvliegas (PFA), dat een ongevaarlijk commercieel afvalproduct is. De Noord-Amerikaanse pulp- en papierindustrie genereert jaarlijks meer dan een miljoen ton as door hout te verbranden in elektrische boilers voor energieproductie. Wanneer het naar een stortplaats wordt gestuurd, de producent draagt ​​de kosten van ongeveer $ 25 tot $ 50 per ton, daarom zoeken fabrieken naar alternatieve toepassingen van deze bijproducten.

"Elke keer dat we afval kunnen ombuigen naar een duurzaam alternatief, we gaan de goede kant op, " zegt Dr. Sumi Siddiqua, universitair hoofddocent aan de UBC Okanagan's School of Engineering. Dr. Siddiqua leidt het Advanced Geomaterials Testing Lab, waar onderzoekers verschillende hergebruikopties voor industriële bijproducten ontdekken.

Dit nieuwe onderzoek, gepubliceerd in samenwerking met postdoctoraal onderzoeker Dr. Chinchu Cherian, onderzocht het gebruik van onbehandeld PFA als een economisch duurzaam koolstofarm bindmiddel voor wegenbouw.

"De poreuze aard van PFA fungeert als een toegangspoort voor de hechting van de andere materialen in het cement, waardoor de algehele structuur sterker en veerkrachtiger is dan materialen die niet met PFA zijn gemaakt, " zegt Dr. Cherian. "Door onze materiaalkarakterisering en toxicologische analyse, we ontdekten verdere voordelen voor het milieu en de samenleving dat de productie van dit nieuwe materiaal energiezuiniger was en een lage CO2-uitstoot veroorzaakte."

Maar Dr. Siddiqua merkt op dat de bouwsector bezorgd is dat gifstoffen die in pulp- en papierfabrieken worden gebruikt, uit het hergebruikte materiaal kunnen uitlogen.

"Onze bevindingen wijzen erop dat de cementeringsbindingen die zijn ontwikkeld door het gebruik van de onbehandelde PFA zo sterk zijn, weinig tot geen afgifte van chemicaliën is duidelijk. Daarom, het kan worden beschouwd als een veilige grondstof voor milieutoepassingen."

Terwijl Dr. Cherian uitlegt dat verder onderzoek nodig is om richtlijnen voor PFA-modificaties vast te stellen om de consistentie ervan te garanderen, ze is ervan overtuigd dat hun onderzoek op de goede weg is.

"Algemeen, ons onderzoek bevestigt dat het gebruik van gerecyclede houtas van pulpfabrieken voor bouwactiviteiten zoals het maken van duurzame wegen en kostenneutrale gebouwen enorme ecologische en economische voordelen kan opleveren, " zegt ze. "En niet alleen voordelen voor de industrie, maar voor de samenleving als geheel door het verminderen van afval dat naar stortplaatsen gaat en het verkleinen van onze ecologische voetafdruk."

Ondertussen, terwijl cementproducenten PFA in hun producten kunnen gaan verwerken, Dr. Cherian zegt dat ze de PFA-eigenschappen voortdurend moeten testen en evalueren om de algehele kwaliteit te garanderen.