Wetenschap
Een methode om afval van papierfabrieken te gebruiken om milieuvriendelijke, industrieel schuim uit hernieuwbare bronnen is ontwikkeld door een afgestudeerde student landbouw aan de Hebreeuwse Universiteit van Jeruzalem.
Schuim wordt gebruikt voor tal van dagelijkse toepassingen, onder meer bij de vervaardiging van meubels en auto-interieurs. In veel toepassingen van composietmateriaal, ze worden gebruikt als kernmateriaal in "sandwich" -panelen om een hoge sterkte te bereiken, gewichtsvermindering, energiedissipatie en isolatie. Conventionele schuimen worden gemaakt van polymeren zoals polyurethaan, polystyreen, polyvinylchloride (PVC) en polyethyleentereftalaat (PET). Aangezien al deze huidige schuimen afhankelijk zijn van fossiele olie, zij vormen een duidelijk milieunadeel.
Shaul Lapidot, een doctoraat student van Prof. Oded Shoseyov, samen met zijn laboratoriumcollega's van de landbouwfaculteit Robert H. Smith, Voedsel en Milieu van de Hebreeuwse Universiteit in Rehovot, heeft een procedure geformuleerd voor de productie van nanokristallijne cellulose (NCC) uit papierfabriekafval. NCC wordt verder verwerkt tot composietschuimen voor toepassingen in de composietmaterialenindustrie als biobased vervanger voor synthetisch schuim.
Het proces van papierproductie omvat het verlies van alle vezels met afmetingen die kleiner zijn dan het gaas van het vormende weefsel. Zo wordt ongeveer 50% van de totale aanvankelijk geproduceerde vezels als slib weggespoeld. Alleen al in Europa Jaarlijks wordt door deze industrie 11 miljoen ton afval geproduceerd, het creëren van een stimulans voor het vinden van alternatieve toepassingen en verschillende toepassingen voor de afvalstoffen.
Lapidot heeft ontdekt dat vezels uit papierfabrieksslib een perfecte bron zijn voor NCC-productie vanwege hun kleine afmetingen die relatief weinig energie en chemische input vereisen om ze tot NCC te verwerken. Ook ontwikkelde hij de toepassing van NCC in nanogestructureerde schuimen. Dit wordt verder verwerkt tot composietschuimen voor toepassingen in de composietmaterialenindustrie om te gebruiken als biobased vervanger voor synthetisch schuim.
NCC-schuimen die Lapidot en zijn collega's onlangs hebben ontwikkeld, zijn zeer poreus en licht van gewicht. Extra versterking van de schuimen werd mogelijk gemaakt door infiltratie van furaanhars, een op hemicellulose gebaseerde hars geproduceerd uit onbewerkt gewasafval, zoals de restanten van de verwerking van suikerriet, evenals haverschillen, maïskolven en rijstschillen.
De nieuwe NCC-versterkte schuimen vertonen technische prestaties die overeenkomen met de huidige high-end synthetische schuimen. De technologie is onlangs in licentie gegeven door Yissum, het technologieoverdrachtbedrijf van de Hebreeuwse Universiteit, door Melodea Ltd., een Israëlisch-Zweeds startend bedrijf dat het wil ontwikkelen voor productie op industriële schaal.
De ontwikkeling van Lapidot heeft ertoe geleid dat hij een van de Barenholz-prijzen heeft gekregen die op 21 juni werden uitgereikt tijdens de vergadering van de Raad van Bestuur van de Hebreeuwse Universiteit. De prijs is vernoemd naar de schenker, Prof. Yehezkel Barenholz van de Hebreeuwse Universiteit-Hadassah Medical School.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com