ZNANOST: hrvatski znanstveni portal

Budućnost donosi kacige od vlakana mrkve

Isplati li se ulagati u novi proizvod i mijenjati proizvodni proces zbog ekološki prihvatljivijeg materijala? Pitanje je to koje si poduzetnici često postavljaju. Sada će, čini se, biti lakše dati odgovor na to pitanje jer je razvijen alat koji omogućuje simulaciju mogućih scenarija, sprečavajući time loša ulaganja.

Diljem svijeta ulaže se u proizvodnju biorazgradivih i reciklirajućih materijala kako bi se smanjio negativan utjecaj materijala štetnih za okoliš. Doprinos tome dala je i škotska tvrtka Cellucomp Limited, koja je razvila metodu dobivanja nanovlakna direktno iz otpada mrkve. Ova bi se nanovlakna trebala koristiti kao ojačanje kompozitnih materijala.

Za razliku od često korištenih ugljičnih i staklenih vlakana, vlakna dobivena iz mrkve jesu isplativije i za okoliš prihvatljivije rješenje. No, pitanje koje se postavlja jest je li ova metoda, razvijena u laboratoriju, primjenjiva i izvan laboratorija.

Odgovor na to pitanje pokušala je dati švicarska Empa (Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology) razvojem MPAS-a (eng. Multi-perspective application selection), metode koja proučava sektore u industriji i nastoji razumjeti, iz tehničke i ekonomske perspektive, gdje je moguće primjeniti novi materijal. Uz to, MPAS prilikom istraživanja uzima u obzir i primjenjivost materijala s ekološkog stanovišta.

Analiza u 3 koraka

Da bi proučili tržišni potencijal materijala, Fabiano Piccinno, Ronald Hieschier i Claudia Som predlažu MPAS metodu u tri koraka. Kao prvi korak, provodi se analiza potencijalnih područja primjene, ovisno o tehničkim svojstvima materijala te se želi odgovoriti na pitanje može li novi materijal zamijeniti postojeći.

Kao drugi korak želi se dati bolji uvid u tržišni potencijal materijala te izvedivost njegove proizvodnje. Pitanja od interesa u ovoj fazi pokušavaju dati odgovor na pitanje mogu li željena svojstva materijala biti uopće ostvarena proizvodnim procesom te hoće li isti biti isplativ izvan laboratorija, na većoj skali. Osim toga, nastoji se dati odgovor na pitanje dali je novi materijal prikladniji za proizvodnju jeftinijih ili skupljih stvari, kao i kompatibilnost materijala s zakonskim propisima i zahtjevima kupaca.

Naposljetku, kao treći korak, na red dolaze pitanja vezana uz ekološku prihvatljivost proizvodnog procesa novog materijala, te što bi se eventualno dalo poboljšati kako bi proces postao maksimalno ekološki prihvatljiv.

Predviđanje i detaljna evaluacija budućih scenarija

MPAS metoda omogućuje da potencijalni budući scenariji budu predviđeni velikom točnošću. U slučaju nanovlakana dobivenih iz mrkve, recimo, veliku razliku čini hoće li se isti dobivati iz pet tona svježe mrkve, ili će se za to koristiti dvjestotinjak kilograma otpada dobivenog procesom cijeđenja mrkve.

Nadalje, proizvodni troškovi direktno će ovisiti i o tome hoće li se otapalo reciklirati ili spaliti po završetku, kao i o tome kako će enzimi korišteni za otpuštanje vlakana iz mrkve biti deaktivirani. Naime, u laboratoriju se to ostvaruje primjenom topline, no u industrijskoj proizvodnji to bi se moralo promijeniti. Jedan od načina je korištenje sredstva za izbjeljivanje.

Nanovlakna iz mrkve primjenjiva na šest područja

Primjenom MPAS metode na proizvodnju nanovlakana iz mrkve, identificirano je šest potencijalnih područja primjene za potrebe škotske tvrtke Cellucomp Ltd., koji uključuju zaštitnu opremu za rekreacijske sportove, vozila s posebnom namjenom, pokućstvo, luksuzne potrošne materijale te industrijsku proizvodnju.

Kao konkretni primjeri, navode se kacige za motocikliste i surfere, stolovi za jelo, kućišta zvučnika visoke kvalitete te zaštitni premaz u proizvodnji temeljenoj na mramoru.

Sličan se postupak analize može provesti i za analizu isplativosti drugih nadolazećih reciklirajućih materijala, kako bi se spriječila golema ulaganja u proizvodnju nečega što nema budućnosti.

Izvor: ScienceDaily

Podijeli.