Изследователи от Университета в Оул, Финландия са разработили нови и високоефективни био-базирани смоли, които могат да заменят конвенционалните материали на петролна основа в композитните продукти – без да се прави компромис със здравината, цената или индустриалната мащабируемост.
Композитните материали играят ключова роля в много индустрии – възобновяемата енергия, транспорта, морската индустрия и строителството. Но био-базираните смоли могат да се превърнат в двигател на устойчивото промишлено производство.
Новите епоксидни и полиестерни смоли, произведени от химикали, добити от горска биомаса, с нищо не отстъпват на – или дори превъзхождат – своите аналози на изкопаема основа. Суровините се доставят от изобилни горски и селскостопански странични и отпадъчни продукти. Това са най-вече дървени стърготини и слама.
Така индустрията превръща онова, което би било боклук, в съвременни материали за взискателни приложения.
Полиестерните смоли се използват в композитни конструкции от фибростъкло, например лодки и каравани. Епоксидните смоли, от друга страна, са от съществено значение в лепилата и високоефективните композити, намиращи приложение в спортната екипировка и промишлените компоненти.
Био-базираните смоли покриват всички изисквания, казва докторантът Мико Салонен. „Разработената от нас полиестерна смола на базата на биомаса показва до 76% по-висока якост на опън от търговската полиестерна смола на базата на изкопаеми суровини“.
Резултатите показват, че термореактивните смоли на био база могат да постигнат технически характеристики, равни или надвишаващи днешните материали.
„Био-базираните смоли няма да имат значителна разлика в цената в сравнение с изкопаемите смоли“, казва старши научен сътрудник Юха Хейсканен, ръководител на проучването.
„След като се произведат химикали на биобазирана платформа, те могат да бъдат преработени с помощта на съществуващите производствени линии в химическата промишленост“, допълва той.
Отлична производителност и съпоставима цена – това е добре, но какво още? Новите смоли предлагат критично предимство и от гледна точка на устойчивост: химическа рециклируемост.
За разлика от конвенционалните композитни материали – като тези, използвани за витлата на вятърни турбини – новите материали могат да бъдат химически разградени и използвани повторно като суровини. Това отваря път към кръгово производство на композити.
Новината от Финландия е много добра поради всички описани качества на био-базираните смоли, но има и още нещо. Досега горската промишленост традиционно се е фокусирала върху производството на целулоза. Ето, че в последните години се появяват нови възможности за използване на горските суровини, включително и отпадъчните такива.
Например, компоненти от биомаса, като например лигнин, могат да се използват за производството на батерии. Ето, че сега и смолите влизат в употреба.
„Превръщането на био-базирани суровини във високоефективни материали и продукти предлага значителна възможност за разширяване на биоикономиката“, казва Хейсканен, който ръководи седемчленен изследователски екип, разработващ материали на базата на биомаса.
Вече са подадени три патента и екипът в момента търси индустриални партньори, за да премине към пилотно производство.
