Karbono zuntzezko hondakinen % 100 birziklatzeko metodoa

Euskal Herriko Unibertsitateko Ingeniaritza Kimikoa eta Ingurugiroa Saileko ikertzaileek, karbono zuntzezko materialen hondakinen %100 birziklatzeko metodo bat patentatu dute.

Irudia: Airbus eta Boeingen azken bi modeloen pisuaren % 50 baino gehiago karbono zuntzezko konpositezkoa da.

Gaur egun izugarri erabiltzen dira konpositeak edo karbono zuntzez osatutako materialak, besteak beste aireontziak, aerosorgailuen palak, kirol artikuluak eta automobilak fabrikatzeko. Izan ere, materialok metal askoren propietate oso antzekoak dituzte, eta, gainera, ez dira batere astunak. Hori dela eta, urte hauetan sekulako gorakada izan du material horien erabilerak. Merkatuko azterlan guztien arabera, hurrengo urteetan ia-ia esponentzialki egingo du gora konpositearen erabilerak.

Material horiek erabiliz gero, hondakinak sortzen dira; hondakinok hegazkinen, aerosorgailuen eta abarren osagaiak fabrikatzetik sor daitezke, edo materialen balio bizitza amaitzen denean ere bai (adibidez, karbono zuntzez osaturiko hegazkin zatiak birziklatzean).

Karbono zuntzezko konpositeen osagai nagusiak karbono harizpiak dira, erretxina batekin inpregnatuak eta aglomeratuak. Material horiek birziklatzea ez da batere erraza, hiru arrazoi nagusi direla azaltzen du Isabel de Marco ikertzaileak:

1. “material gehien-gehienak erretxina termoegonkorrez osatuta daude, hau da, ez dira urtzen beroa aplikatuta, eta, beraz, ezin dira berriz moldatu”;
2. “askotariko osagai ugariz osatuta daude (erretxina, zuntzak, betetzeko gehigarriak…)”;
3. “nahasita egon daitezke, edo beste material batzuk eduki (metalezko tartekiak, film termoplastiko babeslea, pinturak, etab.)”.

Enpresa mundura bideratu nahian

Karbono hutsezko zuntza oso-oso garestia da merkatuan. Horregatik, zuntzak berreskuratzeko instalazio batzuk hasi dira eraikitzen, zuntz horiek birziklatu eta konposite berriak lortzeko asmoarekin, “baina oraindik ere ikertzen dabiltza”. Instalazio horietan, zuntzak erretxinatik bereizten dira prozesu termiko baten bidez (pirolisia). Zehazki, erretxina deskonposatu eta lurrunak eratzen dira; hala, zuntzak matrizetik aske gelditzen dira, eta berreskuratu egin daitezke. Fabrika horietan, erretxinaren deskonposizioak sortutako lurrunak errausketaren bitartez ezabatzen dira; haien balioa, beraz, ez da aprobetxatzen, eta horrek isuri kutsatzaileen arazoa ekartzen du.

UPV/EHUko ikertaldeak argitaraturiko patenteak metodo bat zehaztu du lurrun horiek tratatu eta hidrogeno proportzio handiko gas baliotsu bat lortzeko, eta, ondoren, konposatu hori bereizi eta saldu ahal izateko. “Hidrogenoa etorkizuneko erregaia izango da, ez duelako kutsatzen: hidrogenoa erretzean, ura baino ez da sortzen. Gainera, sintesi kimikorako erabil daiteke hainbat eta hainbat aplikaziotan”, esan du De Marcok.

Horrenbestez, metodo patentatu horri esker, erretxina polimerikoari balioa eman dakioke, eta ez soilik karbono zuntzezko erretxinari, gaur egun egiten den moduan. Beraz, metodo horrek gaur egungo teknika hobetuko du, eraginkorrago eta iraunkorrago eginda. “Metodoa hondakin konpositeak tratatzeko egungo fabriketan instala liteke, edo diseinu berrietan txertatu. Aurretik egin dugun balantze ekonomikoaren arabera, hidrogenoa eta berreskuraturiko karbono zuntzak saltzeko prezioak errentagarri bihurtzen du prozesua”, azaldu du Alexander Lopez-Urionabarrenecheak, ikerlanaren zuzendariak.

Patentea interesgarria izan daiteke, batetik, karbono zuntzezko konpositeekin fabrikaturiko materialak egiten dituzten enpresentzat, euren hondakinak kudeatzeko, eta, bestetik, hondakinak kudeatzen dituzten enpresentzat. “Patenteari diru etekina atera ahal izateko, are gehiago sakondu behar da laborategiko ikerketan, eta eskala aldaketaren inguruko azterlan bat egin. Taldea hasia da prozesuan interesa duen enpresa batekin hizketan”, adierazi du Lopez-Urionabarrenecheak.

Iturria: Zientzia Kaiera

Elikagaiak mantentzeko, krustazeoen oskolak plastikozko filmen ordez

Nork ez du etxean, elikagaiak bildu eta mantentzeko erabiltzen dugun ezinbesteko material hori, plastikozko film-biribilkia? Ahalik eta luzaroen irauteko eta mikrobioetatik babesteko, besteak beste, estali ohi dira jakiak plastikozko filmez. Hori dela eta, gure sukaldeetan ohikoa dugu plastiko hau baina ohikoa da ere beste hainbat lekuetan aurkitzea. Izan ere, itsasoak eta ibai-bazterrak plastikoz beterik daude, arrain askok plastiko-zatiak irensten dituzte, zabortegiak ere plastikoz gainezka ageri dira.  Nonahi ikusten dira plastikozko poltsak eta filmak, eta 100-400 urte behar izaten dira haiek degradatzeko. Horrenbestez, petrolioaren deribatu diren plastikoez bestelako materialak sortzea premiazko eginkizuna da, ingurumenari egiten diogun kaltea leuntzeko.

Egun, hauen erabilera murrizteko, hain kaltegarriak ez diren materialen bila ari dira ikertzaile asko eta dirudienez badugu bat: kitosanoa, krustazeoen oskolekin egindako materiala.

Kitosanoa kitinatik lortzen da. Krustazeoen (karramarroak, otarrainak, izkirak eta abar) exoeskeletoko egitura-elementu bat da kitina. Zelulosaren ondoren naturan dagoen polimero ugariena da, ez da konposatu toxikoa eta gaitasun antimikrobiar handia du bakterioei eta onddoei aurre egiteko. Propietate hauek kontuan izanik, Itsaso Leceta ingeniari kimikoak, elikagaiak estaltzeko kitosanoaren erabilera aztertu du azenarioetan. Egindako ikerketa-lanean Lecetak frogatu du, alde batetik, kitosanoz egindako estalkiek ongi eutsi zietela jakiaren kalitate-ezaugarriei, eta luzaroago kontserbatu zirela.  Bestalde, ingurumenari kalte txikiagoa egiten diotela kitosanozko filmek plastikozkoek baino, inpaktu-kategoria ugaritan.

Ikertzaileak azaldu du, kitosanoz egindako estalkiak erabili dituztela lanerako eta zeintzuk diren honen onurak: “ganba, otarrainxka eta beste krustazeo batzuen oskolekin egiten da kitosanoa. Ingurumenari mesede egiten zaio oskol horiek aprobetxatuta; horrez gain, produktu biodegradagarri bat egiten da, kitosanoa alegia. Produktu horrek propietate antimikrobianoak ere baditu, eta oso aproposa da, hortaz, elikagaien industriarako. Horrez gain, azenarioen karga mikrobianoa murriztu egin du kitosanoak. Hori dela eta, hobeto eutsi diete beren propietateei”.

Laborategiko probek emaitza onak ekarri arren, elikagaiak ontziratzeko kitosanoaren erabilera industrial masiboa ez da berehalako kontua izango. “Oraindik ere ikerketa gehiago egin behar da. Energia berriztagarriekin gertatzen den bezala, bakarra ez da aski; hobe da ‘mix’ bat egitea. Biopolimero ezberdinekin lan egitea komeniko litzateke, petrolioaren deribatu diren materialak ahalik eta gehiena murriztuz joateko”, dio Lecetak. Dena dela, positiboa da egindako lanaren bere balorazioa: “Bizi-ziklo osoa kontuan hartuz gero, hobea da gure materiala petrolioaren deribatuekin egindakoak baino, ingurumen-kategoria ugaritan gainera. Izan ere, ingurumena da gakoa, eta hori izan du ardatz nire tesiak. Ingurumenaren aldetik hobea den material bat ez badugu lortzen, ez du zentzurik gure lanak”.

Nolanahi dela ere, oro ez da urre, eta hala aitortu du Lecetak: “Ingurumenari dagokionez, plastikozko filmak baino hobea da kitosanozkoa, ingurumen-inpaktuen kategoria ugaritan. Hala ere, horrek ez du esan nahi kutsatzen ez dutenik. Ohiko plastikoen produkzioan gertatzen ez den bezala, kitosanoaren manufaktura optimizatu gabe dago, oraindik. Optimizatuz gero, are gehiago murriztuko litzateke kitosanoaren ingurumen-inpaktua”. Laburbilduz, konponbide guztiek dituztela beren alde txarrak, eta kalte txikiena eragiten duen hura hautatzean datzala gakoa: “Zer da ‘hobea’: itsua izatea, ala gorra? Bada, antzeko erabakiak hartu behar izaten ditugu guk ere”, adierazi du ikerketaren egileak.

Ikertzaileari buruz:

Ingeniaritza Kimikoa ikasi zuen Itsaso Lecetak (Donostia, 1985), Bilboko Ingeniaritza Goi Eskola Teknikoan (UPV/EHU), eta Material Berriztagarrien Ingeniaritzan (Donostiako Eskola Politeknikoa, UPV/EHU) masterduna da. Biopolimeroetan oinarritutako filmen prestaketa, karakterizazioa eta bizi zikloaren analisia du izenburu Lecetaren doktore-tesiak; tesiaren zuzendari, berriz, Koro de la Caba (unibertsitate-irakasle titularra eta BIOMAT ikerketa-taldeko burua) eta Pedro Guerrero (ikertzailea) izan ditu.

Iturria: Zientzia Kaiera

Landare-hormak, eraikinetan soinua xurgatzeko

EHUko ikerketa baten arabera, landarez osatutako hormek soinua xurgatzeko ahalmen handia dute, eta soinu-isolatzaile gisa ere erabil litezke.

Soinu-xurgapenaren proba egiteko erreberberazio-gela. Arg. EHU

Horma berdeak landare-moduluz osatzen dira: landareak polietilenozko kaxetan sartzen dira, eta irrigazio organiko bidez mantentzen; hots, negutegietan erabili ohi diren sistema hidroponikoen antzeko sistema baten bidez. EHUren Meatzeen eta Herri Lanen Ingeniaritza Teknikoko Unibertsitate Eskolan ikerketa bat egin dute, halako hormak soinutik babesteko erabilgarriak diren ikusteko.

Ikerketan, horma berdeen soinu-xurgapena eta soinu-isolamendua aztertu dituzte, ISO arauek ezartzen dituzten baldintzak betez. Alde batetik, erreberberazio-gela batean egindako probetan, ikusi dute horma berdeek zarata murrizteko oso errendimendu ona dutela, frekuentzia baxu zein altuetan (eraikinetan erabili ohi diren bestelako materialek ez bezala, haiek frekuentzia altuetan edo baxuetan bakarrik baitute errendimendu ona). Bestetik, laborategiko horma batean landare-moduluak sartuta, ikusi dute soinu-isolatzaile egokiak izan daitezkeela.

Eraginkorrak izangatik, gaur gaurkoz eraikin berezietarako aukera gisa soilik ikusten dituzte halako hormak ikertzaileek. Izan ere, landareak horma gisa erabiltzeko kondizioetan haztea eta mantentzea lan zaila eta garestia da, momentuz. Ikerketaren emaitzak Applied Acoustics aldizkarian argitaratu dituzte.

Iturria: Zientzia.net

Geruza bakarreko ontzi biodegradagarria

Plastikoek gure bizitzan duten presentziak goranzko joera geldiezina da. Jakina da, ontzi tradizionalek produktua babesten dutela, merkeak direla eta luze irauten dutela baina iraupen hori arazo larria da ingurumenerako. Hau kontuan izanik, ontzien industriak material berri iraunkorragoak garatzea du ardatz. Propietate hobeagoak, ekonomikoki bideragarriak direnak eta, horrez gain, sektoreak eskatutako betekizunak betetzen dituzten materialak. Ildo honetan, ekoizle eta kontsumitzaileengan antzemandako joerak erantzuteko asmoz, material iraunkorrak garatzen ari da UPV/EHUko BIOMAT taldea. Egun, nekazaritza eta industria arloetako azpiproduktuetatik abiatuz, produktu koipetsuetarako geruza bakarreko ontzi aktibo eta biodegradagarria garatu berri du taldeak.

1. irudia: EHUko Biomat ikerketa-taldea. Besteak beste, material berriztagarrien eta biodegradagarrien ikerkuntza-lerroa garatzen dute.

“Gaur egungo gizarteak, kontsumo joera berriak dituenez, bere premietara egokitzen diren diseinu berriak eskatzen ditu. Bizitzaren erritmoak erosketak egiteko maiztasuna gutxitzea dakar, eta horrek, halaber, produktua denbora luzeagoz kontserbatuko duten ontziak eskatzen ditu. Gainera, ontzi ekoizleen eta ontziratze industriaren kezka ere aintzat hartu behar da, ekoizpen eta logistika sistemetan joera berriei aurre egiteko eta irtenbide berriak prezio lehiakorrean eskaintzeari dagokionez. Xede hori lortzea posible izango da, betiere ontzi berrien garapena gaur egun erabiltzen den teknologiara egokitzen bada, eta erabilitako material kantitatea gutxiagotzeko diseinua hobetzen bada” azaldu du Pedro Guerrero UPV/EHUko Unibertsitate Eskola Politeknikoko Material Berriztagarriek Ingeniaritza arloko ikertzaileak eta BIOMATikerketa-taldekoak.

Zenbait ingurumen estrategien aldeko apustua egin da, tartean iturri berriztagarrietatik eratorritako lehengaietatik abiatuz lortutako materialak erabiltzea, hain zuzen ere, bizi-zikloa bukatu ondoren, biodegradatzeko gaitasuna dutenen alde. “Gaur egun, material horiek mundu mailako ekoizpenaren % 1 besterik ez dute hartzen, European Bioplastics elkartearen datuen arabera, baina epe laburrera merkatu segmentu horrek gora egitea espero da; aurreikuspenen arabera, 2017. urtean laukoiztera ere iritsiko da. Zehazki esateko, 2013an bioplastikoen mundu mailako ekoizpena 1,6 milioi tonakoa izan zen, eta 2017. urtean 6,2 milioira iristea espero da, Institute for Bioplastics and Biocomposites erakundearen arabera. Ikerlerro horren barruan, BIOMAT taldea zenbait proiektu garatzen ari da elikagaien ontzietan eta beste sektore batzuetan aplikatzeko, esaterako sendagaien sektorean, elektronikan edota garraioan.”

Bioplastikoen industria sektore dinamikoa da eta etengabe hazten ari da, eta, horri esker, material horien salneurriak behera egin du; etorkizun hurbilean ohiko plastikoen pareko prezioa izatea espero da. Alderdi horri esker, elikagaien ontzien sektorean aplikatutako ikerketa material biodegradagarri edota berriztagarrietan oinarritutako ontziak garatzerantz bideratu ahal izan da. UPV/EHUko BIOMAT taldearen ikerlerroetako bat polimero berriztagarrien eta biodegradagarrien nahasketak prestatzea da, propietateak hobetzeko eta materialen kostuak gutxitzeko.

2. irudia: Olioz beteta dagoen ontzi biodegradagarri garatu berria.

Hala, ikerketa talde horrek ontzi biodegradagarri/konpostagarri berri bat garatu du produktu koipetsuetarako, likido zein solido, nekazaritza eta industriako azpiproduktuetatik abiatuz; hala, lehengaien kontsumo iraunkorrean eta azpiproduktuen balorizazioan ere laguntzen du. Ontzia gardena da eta, aldi berean, argi ultramorerako eta oxigenoa bezalako gasetarako hesi bikaina da. Oro har, geruza anitzeko laminatuak erabili ohi dira gasetarako hesi gisa. BIOMAT taldeak garatutakoproduktuak, hala ere, geruza bakarra du, eta horrek kostua nabarmen jaistea dakar. Gainera, termikoki zigilatu daiteke, eta inprimagarria da.

Ontzi berri honek hesi gisa jokatzen du elikagaiaren eta kanpoaldearen artean, eta edukiontzi huts izatetik (ontzi pasiboak), eginkizun aktiboa duen ontzi bihurtu da elikagaiaren kalitatea mantentzen, baita hobetzen ere. Ontzi aktibo horren eginbehar nagusia,  iragazte fenomenoen kontrolen bitartez, elikagaiaren bizitza baliagarria luzatzea da.  “Elikagaiak oxidazio erreakzioengatik hondatzen direnean” azaldu du Guerrero irakasleak, “aintzat hartu behar da erradikal libreek hasitako erreakzio bat dela, oso azkar garatzen dena, eta horrek zaildu egiten du prozesua kontrolatzea. Erreakzio hori atzeratzeko edo galarazteko, hainbat estrategia aplika daitezke, zuzenean oxigenoan edo horrekin erreakzionatzeko gai diren espezietan eragiteko. Lehenengo kasuan, kanpotik gasa sartzea eragotz daiteke, hesi materialak erabiliz; bigarren kasuan, antioxidatzaileak gehitu daitezke, ontzi barruan edo ontzian bertan. Kontsumitzaileek osagai kimiko sintetikorik gabeko produktuak eskatzen dituzte, eta horrek gehigarri naturalak dituzten ontzi aktiboak garatzeko elikagaien industriak duen interesa areagotzea ekarri du.”

Esaterako, gazta oso koipetsu, koipetsu edo erdi koipetsuetarako eta gazta zatietarako ontzi aktibo bat ekoitzi du BIOMAT taldeak, agente antioxidatzaile naturalekin. Ontzi horrek produktua baldintza onetan mantentzea luzatzen du, eta horrek eginkizun garrantzitsua du produktuaren kalitatean ez ezik, baita kontsumitu gabe bota beharreko elikagai kopurua gutxitzen ere.

Iturria: Zientzia Kaiera

Olioa goian ala behean?

Unitate honetan dentsitate kontzeptu landu dugu. Landu eta esperimentaturiko kasuetan olioa uraren gainean flotatzen ikusi dugu.

Baina… jarraian ageri den bideoan olioa goian eta behean ageri da, kasu batean flotatu egiten du eta bestean hondoratu egiten da, zergaitia azalduko?

1.- Olioa goian ala behean egotearen zergaitia azaldu erantzunetan.

2.- Gogoan duzue Eureka, Donostiako Kutxaespazio, museoan iaz ikusi genuen itsasontzia? Uretan flotatu egiten zuen eta airea askatzen genuenean hondoratu, zergatik?

Erantzuteko epea azaroaren 21eko eguerdia.