Φανταστείτε ένα ξύλο τόσο ανθεκτικό που να ανταγωνίζεται τον χάλυβα, αλλά ταυτόχρονα πολύ ελαφρύτερο, ανανεώσιμο και να παράγει 90% λιγότερες εκπομπές άνθρακα. Αυτό ακριβώς προσφέρει το SuperWood, που αναπτύχθηκε από την InventWood, μια νεοσύστατη εταιρεία που ιδρύθηκε από το Πανεπιστήμιο του Μέριλαντ.
Η νέα μορφή ξύλου
Με αναλογία αντοχής προς βάρος 10 φορές υψηλότερη από τον χάλυβα και 50% μεγαλύτερη αντοχή σε εφελκυσμό, αυτό το επεξεργασμένο ξύλο υπόσχεται να φέρει επανάσταση στις κατασκευές, τις μεταφορές, την αεροδιαστημική και πολλά άλλα. Είναι πυρίμαχο και δεν επηρεάζεται από παράσιτα και υγρασία.
Καθώς η InventWood προετοιμάζεται για μαζική παραγωγή, η εταιρεία ισχυρίζεται ότι το ξύλο υψηλής απόδοσης θα μπορούσε τελικά να αντικαταστήσει τον χάλυβα σχεδόν παντού.
«Το SuperWood μπορεί να αντικαταστήσει αποτελεσματικά τον χάλυβα, το σκυρόδεμα και το αλουμίνιο σε πολλές εφαρμογές, μειώνοντας σημαντικά τις εκπομπές άνθρακα και την εξάρτηση από τους πόρους. Πιστεύουμε ότι έχει σημαντικό δυναμικό να γίνει mainstream παγκοσμίως», δήλωσε η Christina Ra από την InventWood στο ZME Science.
Η «επιστήμη» του SuperWood
Η διαδικασία κατασκευής SuperWood ξεκινά με απλές ξύλινες σανίδες, συχνά ταχέως αναπτυσσόμενα μαλακά ξύλα όπως πεύκο ή μπάλσα. Οι επιστήμονες τα επεξεργάζονται με μια διαδικασία δύο σταδίων. Η πρώτη είναι μια χημική επεξεργασία κατά την οποία το ξύλο βράζεται σε ένα μείγμα υδροξειδίου του νατρίου και θειώδους νατρίου, αφαιρώντας μεγάλο μέρος της λιγνίνης και της ημικυτταρίνης του.
Αυτή η διαδικασία αφαιρεί εν μέρει τη φυσική δομή του ξύλου διατηρώντας παράλληλα την κυτταρίνη, την ισχυρή, ινώδη ραχοκοκαλιά. Το επόμενο βήμα είναι η συμπύκνωση με θερμή συμπίεση, όπου οι μαλακωμένες σανίδες συμπιέζονται θερμά σε μέτριες θερμοκρασίες (~65°C) υπό πίεση.
Αυτό καταρρέει τα κυτταρικά τοιχώματα και ευθυγραμμίζει τις νανοΐνες κυτταρίνης, ενισχύοντας τους δεσμούς υδρογόνου μεταξύ τους. Παρόλο που το ξύλο συμπιέζεται μόνο τέσσερις φορές, η αντοχή του αυξάνεται σχεδόν 10 φορές, χάρη σε αυτούς τους νέους μοριακούς δεσμούς.
Το αποτέλεσμα είναι μια πυκνή, στιβαρή σανίδα που είναι 12 φορές ισχυρότερη από το φυσικό ξύλο, πιο ανθεκτική, ανθεκτική στη φωτιά, στις καιρικές συνθήκες και στα παράσιτα. Η ομάδα της InventWood επικύρωσε τις μηχανικές και περιβαλλοντικές ιδιότητες του υλικού της μέσω ορισμένων δοκιμών.
Μόνη πρόκληση το κόστος
Το SuperWood μπορεί να χρησιμοποιηθεί για προσόψεις κτιρίων, δομικές δοκούς, εσωτερικούς χώρους αεροσκαφών και έπιπλα. Το νεόκτιστο εργοστάσιο της InventWood στο Φρέντερικ του Μέριλαντ, με χρηματοδότηση 15 εκατομμυρίων δολαρίων, πρόκειται να ξεκινήσει την παραγωγή εκατομμυρίων τετραγωνικών ποδιών αυτού του υλικού ετησίως, με αρχική εστίαση σε αρχιτεκτονικά πάνελ.
Ένα ενδιαφέρον πράγμα σχετικά με τη διαδικασία κατασκευής SuperWood είναι ότι δεν περιορίζεται στο πεύκο ή το μπάλσα. Η ομάδα της InventWood προτείνει ότι και άλλα είδη ξύλου μπορούν επίσης να μετατραπούν σε SuperWood χρησιμοποιώντας μια παρόμοια προσέγγιση, καθιστώντας το μια πολύ πρακτική και κλιμακούμενη εναλλακτική λύση στον χάλυβα.
Ωστόσο, υπάρχει μια μεγάλη πρόκληση που μπορεί να εμποδίσει το SuperWood να γίνει ένα mainstream υλικό - και αυτό είναι το κόστος. Η τιμή του χάλυβα κυμαίνεται από 1 έως 2 δολάρια ανά λίβρα, ενώ η τιμή του SuperWood αυτή τη στιγμή ξεπερνά τα 12,5 δολάρια και μπορεί να φτάσει τα 25 δολάρια ανά λίβρα.
www.worldenergynews.gr
