Faalapú gyanták léphetnek a fosszilis anyagok helyére a szélturbinákban és a hajóiparban

A finn Oului Egyetem kutatói olyan biológiai alapú epoxi- és poliésztergyantákat fejlesztettek, amelyek mind teljesítményüket, mind pedig árukat tekintve képesek felvenni a versenyt a fosszilis eredetű anyagokkal. Az új gyanták anélkül válthatják ki a kompozit termékekben használt kőolajszármazékokat, hogy a szilárdság, a költség vagy az ipari méretű gyárthatóság terén bármiféle kompromisszumot kellene kötni.

Mindeközben az Európai Unió területén a világ kőolajtartalékainak alig két százaléka található, vagyis a bioalapú anyagok használatának bővítése stratégiai jelentőséggel bírhat a kontinens számára, hiszen növekedne az önellátás képessége.

A kompozit anyagok kulcsszerepet töltenek be a megújuló energia, a közlekedés, a hajóipar és az építőipar területén, így a bioalapú gyanták a fenntartható ipari termelés egyik hajtóerejévé válhatnak.

Az új epoxi- és poliésztergyanták biomasszából származó vegyszerekből készülnek, így az alapanyagaik bőségesen rendelkezésre állnak: ami eddig hulladék volt, abból nagy igénybevételre alkalmas, korszerű anyagok készülhetnek. A poliésztergyantákat pedig széles körben alkalmazzák üvegszál-erősítésű kompozitszerkezetekben, például hajókban és lakókocsikban, míg az epoxigyanták nélkülözhetetlenek a ragasztók és sporteszközök, illetve ipari alkatrészekben használt nagy teljesítményű kompozitok gyártásához.

Teljesítmény, újrahasznosíthatóság és körforgásos gyártás

„Az általunk kifejlesztett, biomassza-alapú poliésztergyanta szakítószilárdsága akár 76 százalékkal nagyobb, mint egy kereskedelmi forgalomban kapható, fosszilis alapú poliésztergyantáé” – közölte az egyik kutató, Salonen Mikko doktorandusz hallgató.

„A bioalapú gyanták ára nem tér el jelentősen a fosszilis gyantákétól. Miután előállítják a bioalapú alapvegyszereket, azokat a vegyipar meglévő gyártósorain lehet feldolgozni” – fűzte hozzá az az egyetem közleményében Heiskanen Juha vezető kutató.

Miközben a hagyományos kompozit anyagokat – például a szélturbina-lapátokban alkalmazott szerkezeteket – nehéz újrahasznosítani, az új anyagok kémiai úton lebonthatók, aztán ismét alapanyagként lehet őket felhasználni, így végre megnyílik a lehetőség a körforgásos kompozitgyártásra.

A kutatásban alkotott gyanták kulcsfontosságú építőelemei cellulózból és hemicellulózból származnak, amelyek megtalálhatók a lignocellulóz-alapú biomasszában, vagyis könnyen beszerezhetők erdészeti és mezőgazdasági melléktermékekből, például fűrészpor és szalma formájában.

„A bioalapú nyersanyagok nagy teljesítményű anyagokká és termékekké fejlesztése jelentős lehetőséget kínál a bioökonómia bővítésére” – fogalmazott Juha, megjegyezve, hogy a csapatuk három szabadalmi bejelentést tett a kutatás alapján, és most partnereket keresnek a kísérleti üzemméretű gyártás beindításához.

Gábor János, NEW technology