Древесные опилки превратили в огнестойкий строительный материал: разработка учёных из Швейцарии

Специалисты Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) и исследовательского института Empa предложили новый способ переработки древесных опилок в негорючий композитный материал с помощью минерала струвита. Руководил исследованием Ронни Кюрштайнер. Полученный материал может использоваться для внутренних стен и служить лёгкой альтернативой тяжёлым цементно-стружечным плитам.

В основе технологии лежит фермент, выделенный из семян арбуза, который контролирует кристаллизацию струвита — бесцветного фосфата аммония-магния, известного своими огнезащитными свойствами. В процессе формируются крупные кристаллы, заполняющие пустоты между частицами опилок и скрепляющие их вместе. Смесь прессуют в форме в течение двух дней, а затем извлекают и сушат.

По заявлению исследователей, новый композит способен достичь того же класса огнезащиты, что и цементно-стружечные плиты, широко применяемые для внутренней отделки. При этом обычные плиты на цементной основе отличаются большим весом и высоким углеродным следом, тогда как струвитовый композит предлагает лёгкую и экологичную альтернативу.

Эксперименты подтвердили, что материал обладает как негорючими, так и огнестойкими свойствами. При нагреве минерал распадается, выделяя водяной пар и аммиак. Этот процесс поглощает тепло из окружающей среды, создавая охлаждающий эффект, а выделяющиеся газы вытесняют воздух, помогая тушить пламя. Термические испытания показали, что при воспламенении на поверхности композита образуется слой неорганических веществ и углерода, который также препятствует распространению огня. «Панели из струвитовых опилок, по сути, защищают себя сами», — поясняет Кюрштайнер.

Важное преимущество новой плиты — возможность вторичной переработки. При измельчении и нагреве материал распадается на исходные компоненты: выделяется аммиак, а опилки можно легко отсеять и использовать заново.

В планах учёных — дальнейшая оптимизация материала и поиск экономически эффективных методов масштабирования производства. Струвит пока дороже полимерных связующих или цемента, однако исследователи отмечают, что его можно добывать на очистных сооружениях, где он часто образует отложения, забивающие трубы. «Мы могли бы использовать эти залежи в качестве сырья для наших строительных материалов», — заключает Кюрштайнер.