Két legyet egy csapásra: tehéntrágyából készülhet ipari minőségű cellulóz

A UCL, az Edinburgh Napier Egyetem és a Teesside Egyetem kutatói kifejlesztettek egy új technológiát, amellyel tehéntrágyából nyernek ki cellulózszálakat, hogy ezeket ipari minőségű cellulózzá alakítsák. Az eljárás segíthet a gazdáknak a trágyakezelés során felmerülő nehézségek kezelésében. A témáról írt tanulmány bemutatja a „nyomásos fonás” elnevezésű módszert, amely olcsóbban és tisztábban állít elő cellulózt, mint néhány jelenlegi gyártási technológia.

A kutatók tejtermelő gazdaságokból származó tehéntrágyát használtak nyersanyagként. Ez az első alkalom, hogy ipari célra alkalmas cellulózt állítottak elő állati eredetű hulladékból.

A cellulóz a növények sejtfalában található. Szintetikus anyagok előállítására már a 19. század közepén elkezdték felhasználni, és mára megtalálható élelmiszerekben, gyógyszerekben, papírtermékekben, textíliákban, fóliákban és sebészmaszkokban is.

Bár szerves úton szintén kinyerhető, a cellulózt gyakran mérgező vegyszerekkel állítják elő. A brit egyetemek által feltalált nyomásos fonás ezzel szemben olyan technológia, amely csupán nyomás és forgás egyidejű alkalmazásával hoz létre a puha anyag folyadéksugarából szálakat, gyöngyöket, szalagokat, hálókat és filmeket. Az eljárást 2013-ban fejlesztette ki a UCL Gépészmérnöki Tanszékének csapata Mohan Edirisinghe vezetésével, és mára sikerült tökéletesíteni.

„Kezdetben azt vizsgáltuk, lehetséges-e kivonni a tehéntrágyában található apró cellulózdarabokat, amelyek az állatok által elfogyasztott növényekből származnak, és ipari minőségű cellulóz anyagokat készíteni belőlük” – idézi a The Engineer a kutatást vezető professzort.

A kutatók enyhe kémiai reakciók és homogenizálás segítségével alakították folyékony oldattá a cellulózdarabokat. A nyomásos fonási technológia első próbálkozásra nem működött, ezért módosítottak az eljáráson.

„Rájöttünk, hogy ha nem függőleges, hanem vízszintes tartályt használunk felszíni fúvókákkal, és az oldatot álló vagy áramló vízbe fecskendezzük, akkor cellulózszálak keletkeznek. Ezután sikerült megváltoztatni a folyadék állagát, hogy más formákat – például hálókat, filmeket és szalagokat – hozzunk létre, amelyek különböző ipari célokra használhatók” – magyarázta Edirisinghe. „Még mindig nem teljesen értjük, miért működik az eljárás, de a lényeg, hogy működik. Ráadásul viszonylag könnyen felskálázható.”

Az új eljárás energiatakarékos, és nem igényel olyan magas feszültséget, mint például az elektroszálas szálképzési technikák. A meglévő nyomásos fonógépek átalakítása pedig viszonylag egyszerű. A nagyobb kihívást inkább a nyersanyag beszerzése és szállítása jelenti, de a kutatók szerint a környezeti és kereskedelmi előnyök jelentősek. A kutatócsoport jelenleg tejtermelő gazdákkal keres együttműködési lehetőségeket a technológia alkalmazására és ipari méretű bevezetésére.

Gábor János, NEW technology