ПОСТАВЩИКИ МАШИН
И ОБОРУДОВАНИЯ

Деревообрабатывающая промышленность ежегодно генерирует колоссальные объёмы опилок — побочного продукта обработки древесины. Зачастую эти отходы не находят вторичного применения: их либо сжигают для выработки энергии, либо отправляют на свалки. В последнем случае накопленный углерод постепенно высвобождается в атмосферу без какой‑либо пользы для экономики и экологии.

Однако учёные из Швейцарской высшей технической школы Цюриха предложили инновационное решение: они разработали технологию переработки древесных отходов в прочные огнестойкие панели.

Как это работает

Основа нового материала — спрессованные опилки, соединённые со связующим веществом на минеральной основе. Полученный композит подходит для монтажа внутренних стен и перегородок и выступает более экологичной альтернативой традиционным строительным материалам. Это позволяет существенно сократить объём промышленных отходов.

Ключевой компонент состава — струвит, минерал, который обычно ассоциируется с очистными сооружениями: он известен тем, что засоряет трубы. При этом струвит обладает выраженными огнеупорными свойствами, что делает его перспективным для применения в строительстве.

Но использование минерала сопряжено с техническими сложностями:

• струвит очень хрупкий;
• добиться равномерного смешивания с древесными частицами непросто.

Исследователи нашли выход, обратившись к биотехнологиям: они применили фермент, выделенный из семян арбуза. Этот фермент позволяет контролировать формирование и связывание кристаллов струвита в композите. В результате получается более стабильный и прочный материал.

Испытания и преимущества

Ронни Кюрштайнер, автор разработки (созданной в рамках его докторской диссертации), отмечает: новый материал превосходит по прочности при сжатии перпендикулярно волокнам обычную древесину ели. Благодаря высокой огнестойкости он идеально подходит для внутренней отделки — например, для:

• стеновых систем;
• перегородок;
• других внутренних конструкций, где критически важны безопасность и долговечность.

Огнестойкость панелей проверили совместно со специалистами Политехнического университета Турина. Для тестирования использовали конусный калориметр. Результаты впечатляют:

• панели на основе струвита воспламеняются в три раза дольше, чем необработанная ель;
• при воздействии пламени на поверхности быстро формируется защитный слой из углерода и минералов — он замедляет дальнейшее горение.

Как подчёркивает Кюрштайнер, материал фактически защищает сам себя.

Экологичность и возможность повторного использования
В отличие от традиционных цементно‑стружечных плит, которые после сноса зданий обычно отправляются на свалку, новый композит можно перерабатывать многократно. Процесс выглядит так:

Панели извлекают и механически измельчают. Материал нагревают до температуры чуть выше 100 C. В ходе нагрева выделяется аммиак, а опилки отделяются от минерального содержимого. Восстановленный материал растворяют и перерабатывают, получая ньюбериит в твёрдой форме.

Этот циклический подход:

• снижает объём строительных отходов;
• обеспечивает более экологичный жизненный цикл материалов.

Ньюбериит можно снова соединить с опилками — и изготовить новые панели на основе струвита. Таким образом замыкается производственный цикл, что делает композит перспективным решением для циклических строительных моделей.

Дополнительные возможности применения

У материала есть и неожиданное применение — в сельском хозяйстве. Он может служить натуральным удобрением: постепенно высвобождает связанный фосфор в контролируемом режиме, что со временем положительно влияет на рост растений.

Перспективы внедрения 

Команда учёных планирует доработать технологию и масштабировать её для промышленного производства. По оценкам исследователей, ключевое условие широкого внедрения материала в строительстве — стоимость минерального связующего. Именно этот фактор будет определять коммерческую целесообразность использования новой разработки.