Odhodené rúška sa dajú použiť na výrobu odolnejšieho cementu.
Recyklácia rúška. Zdroj: iStockphoto.com
Všadeprítomné použité jednorazové rúška predstavujú po pandémii environmentálny problém. Výskumníci prišli s nápadom, ako ich primiešať do cementovej zmesi, aby vytvorili pevnejší a odolnejší betón.
V článku publikovanom v časopise Materials Letters výskumný tím Washingtonskej štátnej univerzity ukázal, že zmes s použitím materiálu z rúšok bola po mesiaci vytvrdzovania o 47 percent pevnejšia ako bežne používaný cement.
„Rúška, ktoré tvoria odpad, môžu byť skutočne cennou komoditou, ak ich správne spracujete,“ povedal Xianming Shi, profesor, vedúci Katedry civilného a environmentálneho inžinierstva a zodpovedný autor článku. „Vždy hľadám možnosti, ako využiť odpad. Moja prvá reakcia je, ako ho premením na niečo použiteľné v betóne alebo asfalte,“ uvádza profesor.
Pozrite si
Výroba cementu je uhlíkovo náročný proces, zodpovedný za až 8 percent celosvetových emisií oxidu uhličitého. Niekde už začali pridávať umelé mikrovlákna do cementového betónu, aby ho spevnili. Nevýhodou je, že sú drahé. Betón, ktorý je vystužený mikrovláknami, znižuje potenciálne množstvo cementu potrebného na projekt. Zároveň predlžuje životnosť betónu, čím sa šetria emisie uhlíka, ako aj financie staviteľov a vlastníkov.
Zdravotnícke rúška sú vyrobené v mieste kontaktu s pokožkou z polypropylénovej alebo polyesterovej tkaniny a z ultrajemného polypropylénového vlákna vo filtračných vrstvách. Obsahujú však vlákna, ktoré môžu byť užitočné pre betonársky priemysel. Ak sa opätovne nepoužijú, zostávajú v životnom prostredí desiatky rokov a predstavujú riziko pre ekosystém.
Výroba lepšieho cementu
Xianming Shi a jeho spolupracovníci najskôr odstránili kovové a bavlnené komponenty rúšok. Zostávajúcu látku rozdrvili na vlákna s dĺžkou 5 až 30 milimetrov a tento prášok pridali do cementu, ktorý je základom pre betón, maltu a iné stavebné hmoty.
Mikrovlákna najskôr primiešali do roztoku oxidu grafénu a potom ich pridali do cementovej pasty. Oxid grafénu vytvára ultratenké vrstvy, ktoré pevne priľnú k povrchu vlákna. Ich výhodou je lepšie rozptyľovanie energie, vďaka čomu nedochádza k praskaniu betónu. Vedci zistili, že nový materiál je o 47 percent pevnejší ako bežne používaný cement.
Rúško a degradovaný materiál z rúška. Zdroj: WSU
Výskumníci vykonávajú ďalšie štúdie na materiáloch ošetrených oxidom grafénu, ktorý zlepšuje trvanlivosť betónu a chráni ho pred poškodením mrazom i pred rozmrazovacími chemikáliami, ktoré sa používajú na vozovkách.
Použitie tejto technológie by mohlo byť prínosné tiež v prípade recyklácie iných polymérnych materiálov, ako je napríklad vyradené oblečenie, čím by sa podnecoval zber takéhoto odpadu.
Znečistenie vôd
Nevhodná likvidácia jednorazových rúšok však môže spôsobiť vážne znečistenie mikroplastami. Vedci zo City University of Hong Kong zistili, že znečistenie je každoročne také veľké ako 54 800 olympijských bazénov.
Americká organizácia na ochranu životného prostredia evidovala, že v roku 2020 bol globálny dopyt v počte 129 miliárd rúšok mesačne. Správa z OceansAsia uvádza, že v roku 2020 preniklo do oceánov 1,56 miliardy rúšok.
Jednorazovým rúškam môže trvať aj sto rokov, kým sa rozložia. Mnohokrát sa zamotajú na telá živočíchov, znečisťujú pláže a lesy, zablokujú kanalizáciu a znečistia potravinový reťazec.
Nedávna štúdia publikovaná v Environmental Science & Technology Letters ukázala, že jednorazové masky môžu obsahovať nebezpečné chemické znečisťujúce látky a drobné plastové vlákna i častice, ktoré sa neustále hromadia.
Polypropylén je hlavným materiálom používaným v chirurgických maskách. Je to druh spotrebného plastu, ktorý sa vplyvom tepla, vetra, ultrafialového žiarenia a morských prúdov môže rozpadnúť, až nakoniec vytvorí mikroplasty,“ povedal doktor He. Mikroplasty sú zvyčajne menšie ako päť milimetrov a ich degradácia v oceánoch môže trvať stovky rokov.
Tím uskutočnil experimenty v laboratóriu, aby napodobnil prirodzený proces uvoľňovania mikroplastov z odhodených rúšok. Vedci ich namočili do fľašky s umelou morskou vodou a nepretržite ich pretrepávali pomocou mechanického mixéra deväť dní.
Po podrobnejšej analýze zistili, že rúška s hmotnosťou asi tri až štyri gramy môžu uvoľniť až 3000 fragmentov mikroplastov denne. Vedci odhadli, že počas úplného rozkladu masky sa uvoľní 0,88 až 1,17 milióna mikroplastov. Predpokladajú preto, že na celom svete sa denne do vôd uvoľní až 369 miliárd mikroplastov.
Nové technológie by však mohli pomôcť problém znečistenia vyriešiť a dať šancu rúškam v stavebníctve.
Zdroje: DOI: 10.1016/j.matlet.2022.132238, DOI: 10.1021/acs.estlett.1c00748, OceansAsia,WSU
