Globalna tranzicija ka održivosti izazvala je značajno interesovanje za materijale na bazi biologije i energetski efikasne tehnologije. Među njima, nanokristali celuloze (CNC), dobijeni iz obnovljivih izvora, pokazali su veliki potencijal za upotrebu u kompozitima, biomedicinskim materijalima i ambalaži. Međutim, glavni izazov u CNC proizvodnji je energetski intenzivan proces sušenja, koji često zahteva uklanjanje velikih količina vode iz suspenzija niske koncentracije.
Da bi se pozabavio ovim problemom, tim istraživača na Univerzitetu Ilinois Urbana-Champaign i Univerzitetu Purdue uveo je novu multi-frekventnu tehnologiju ultrazvučnog sušenja. Ova metoda ne samo da ubrzava proces sušenja, već i smanjuje potrošnju energije u poređenju sa tradicionalnim tehnikama sušenja kao što su vrući vazduh, raspršivanje i sušenje zamrzavanjem.
Istraživanje je objavljeno u časopisu za bioresurse i bioproizvode.
Studija je uporedila kinetiku sušenja, kvalitet proizvoda i energetsku efikasnost različitih metoda sušenja. Proces ultrazvučnog sušenja je rezultirao u izvanrednim 50% smanjenjem vremena sušenja u odnosu na sušenje toplim vazduhom, uz minimalnu promenu veličine čestica, što ukazuje na odličnu redisperzibilnost.
Štaviše, metoda ultrazvučnog sušenja pokazala je superiornu stabilnost u vodenim rastvorima, sa zeta potencijalima u rasponu od -35 do -65 mV, kritičnog faktora za koloidnu stabilnost CNC-a.
U pogledu potrošnje energije i emisije CO 2, tehnologija ultrazvučnog sušenja je nadmašila druge metode. Specifična potrošnja energije bila je znatno niža, a potencijalne emisije CO 2 mogle bi dostići neto nulu ako se koristi električna energija iz obnovljivih izvora. Ova inovacija je u skladu sa globalnim naporima da se smanje emisije gasova staklene bašte i postignu ciljevi od nule.
Istraživači su zaključili da je ultrazvučno sušenje obećavajuća, održiva metoda za sušenje CNC uređaja, koja nudi skalabilno rešenje za industriju biomaterijala. Ovaj metod ne samo da poboljšava efikasnost CNC proizvodnje, već i podržava ekološku održivost minimiziranjem upotrebe energije i emisije ugljenika.
