Građevinski sektor je drugi najveći sektor u potrošnji plastike i odgovoran je za više od trećine emisija gasova staklene bašte širom sveta. Procesi proizvodnje građevinskog materijala zagađuju vazduh, zemljište i vodu. Shodno tome, građevinski materijali napravljeni od agroindustrijskog otpada postaju sve atraktivniji zbog manjeg uticaja na životnu sredinu.
Da bi doprineli novoj generaciji materijala napravljenih od onoga što se često smatra otpadom, istraživači u Panami su sada razvili izolacioni materijal na bazi pirinčane ljuske i procenili njegove časopisu Granice u izgrađenom okruženju.
„Ovde pokazujemo da je moguće napraviti alternativni izolacioni materijal od recikliranih novina i pirinčane ljuske“, rekao je dr Nakari Marin Kalvo, istraživač na Universidad Tecnologica de Panama, Centro Regional de Azuero i prvi autor članka. „Razvijeni materijal ima konkurentnu toplotnu provodljivost u poređenju sa mnogim prirodnim i recikliranim izolacionim materijalima.“
U ruralnoj Panami, gde je studija sprovedena, pirinčana ljuska se smatra poljoprivrednim otpadom, koji se obično odlaže na deponije ili spaljuje, što ga čini značajnom ekološkom zabrinutošću. Da bi se proizvela mešavina, ljuska je iseckana. Zatim je dodata celuloza, dobijena od recikliranih i usitnjenih novina, a zatim boraks, koji je mešavinu učinio otpornom na gljivice i dao joj svojstva otpornosti na vatru. Sve komponente su spojene lepkom.
Istraživači su testirali različite sastave materijala da bi potvrdili ponašanje materijala kada je korišćeno više ili manje pirinčane ljuske. Prva mešavina je napravljena od 14% novina, 9% pirinčane ljuske, 15% boraksa i 62% lepka. U druga dva sastava povećana je količina pirinčane ljuske, dok je količina novina smanjena. Količina boraksa i lepka ostala je nepromenjena. „Otkrili smo da su rezultati slični u sva tri sastava u k-vrednostima, maksimalnim naponima i vrednostima čvrstoće na pritisak“, rekao je Marin Kalvo.
Toplotna provodljivost, koja se takođe često naziva k-vrednost, opisuje sposobnost materijala da provodi toplotu. Niža vrednost znači da je materijal pogodniji za izolaciju. Za testirane kompozicije, k-vrednost se kretala između 0,0409-0,04607 vati po metru Kelvina (V/mK). Ostali prirodni i reciklirani izolacioni materijali imaju k-vrednosti u rasponu od 0,027 do 0,1 V/m/K.
Zatezna čvrstoća je maksimalni napon koji materijal može da izdrži dok se rasteže ili vuče pre loma. Testiranje je pokazalo da se maksimalni napon u prosečnoj napetosti kretao od 1,31 do 1,76 megapaskala (MPa) za tri kompozicije. Paskal je jedinica koja se koristi za merenje sile primenjene pod uglom od 90° na površinu objekta. Materijali na bazi kartona, cementa i peska imaju slične vrednosti zatezne čvrstoće.
Dobijene vrednosti čvrstoće na pritisak bile su između 20,19 i 21,23 MPa. Čvrstoća na pritisak opisuje sposobnost materijala da izdrži guranje zajedno. Dobijene vrednosti su omogućile istraživačima da provere mogućnost korišćenja razvijenog materijala u građevinskim primenama.
Istraživači su istakli da će u budućnosti biti potrebno više studija kako bi se potvrdila izolaciona svojstva materijala i kako se nosi sa klimom koja se razlikuje od visoke vlažnosti Paname. „Kao deo budućih istraživanja, procenjujemo degradaciju razvijenog materijala u kontrolisanim uslovima okoline“, rekao je Marin Kalvo.
Dalja istraživanja bi takođe mogla da obuhvate i druge konfiguracije, kao što je dodavanje dugih vlakana usmerenih u jednom pravcu da bi se ojačalo ponašanje materijala u napetosti. „Možemo zaključiti da bi materijal takođe potencijalno mogao da se koristi u različitim inženjerskim domenima, uključujući proizvodnju lakih komponenti, građevinskih panela i održivog pakovanja“, zaključio je Marin Kalvo.
