Istraživanje sprovedeno na Univerzitetu u Bafalu ukazuje na to da bi pšenična slama mogla postati održiva zamena za tradicionalne termoizolacione materijale u stambenim i poslovnim objektima.
Ilustracija (Foto: Pexels)
Danas se izolacija zgrada oslanja na materijale čija proizvodnja zahteva veliku količinu energije, što direktno doprinosi emisiji gasova sa efektom staklene bašte. Međutim, tim istraživača koji predvodi prof. dr Chi Zhou identifikovao je pšeničnu slamu kao potencijalno rešenje koje bi moglo smanjiti taj skriveni ekološki trošak.
Po prvi put, naučnici su uspešno 3D štampali vlakna pšenične slame kako bi kreirali strukture za termoizolaciju. Profesor Zhou je istakao da biomasa poput pšenične slame, za razliku od fosilnih goriva koja nastaju milionima godina, može da se uzgaja i obnavlja redovno, čineći je daleko pogodnijom za održivu proizvodnju izolacionih materijala.
Slama, nusproizvod žetve koji se inače često spaljuje na njivama, pokazala se kao izuzetno efikasan termoizolator. Tim je ustanovio da ovaj materijal ne samo da dobro izoluje toplotu, već ima i natprosečnu otpornost na pritisak i veću otpornost na plamen u poređenju sa drugim organskim materijalima.
Ključ ovih osobina leži u specifičnoj strukturi slame - njena prirodno vlaknasta i porozna građa poboljšava izolacione performanse.
Proces proizvodnje uključuje pretvaranje otpadne slame u kašu koja se suši i oblikuje u gustu smesu pogodnu za 3D štampanje.
Jedna od najvažnijih faza je umrežavanje vlakana uz pomoć organskog veziva. Ova reakcija vodoničnog vezivanja između celuloze u slami i veziva osigurava čvrstinu i stabilnost krajnjeg materijala.
Na kraju, ova posebno obrađena vlakna formiraju jedinstveno mastilo za 3D štampanje, kojim se mogu kreirati čvrste i dugotrajne termoizolacione strukture.
Kako je razvoj 3D štampanih panela od poljoprivrednog otpada išao sporo jer se materijal nanosi liniju po liniju kroz okruglu diznu, istraživači su unapredili proces uvođenjem mlaznice sa otvorenim prorezom. Ovo je omogućilo brže i ravnomernije nanošenje materijala na širu površinu.
Uz to su razvili sistem sa više dizni i mehanizam koji obezbeđuje konstantan protok i ujednačen kvalitet štampe. Naučni tim naglašava da su ove tehnike skalabilne i primenljive u industrijskoj proizvodnji.
Standardni izolacioni materijali poput staklene i kamene vune popularni su zbog cene i efikasnosti, ali se oslanjaju na fosilna goriva. Nasuprot tome, pšenična slama je obnovljiva, biorazgradiva i ekološki prihvatljiva alternativa sa niskom toplotnom provodnošću i malom gustinom, idealnom za upotrebu u gradnji.
Osim u izolaciji, ovaj materijal ima potencijalnu primenu i u izradi predmeta po meri, poput kuhinjskog posuđa ili nameštaja. Budući da potiče iz poljoprivrednog otpada, fabrike bi mogle da se grade u blizini farmi, čime bi se smanjile emisije nastale transportom i ojačala lokalna ekonomija.