Ученые нашли способ превратить черную угольную золу в качественную белую бумагу.
Бумагу изобрели в Китае более 2000 лет назад и ключевым ее элементом до сих пор остается древесная масса. Однако недавно исследователи разработали технологию ее производства, которая позволяет почти вдвое сократить потребление природного материала, снизить себестоимость производства, а также параллельно утилизировать отходы угольных электростанций, которые сейчас не подлежат дальнейшей переработке.
Для этого ученые из Университета науки и технологии Шэньси нашли способ эффективного использования силиката кальция из летучей золы в качестве наполнителя для бумаги. Этот материал был выбран из-за того, что его химические и физические свойства аналогичны промышленным добавкам, таким как тальк и каолин, применяемых в настоящее время.
Изначально они предполагали, что заменить древесную массу золой будет достаточно просто, но из-за содержания в ней частиц углерода, первые образцы получались серыми. Для этого они обратились за помощью к алюминиевому заводу, который перерабатывает летучие отходы от электростанции, извлекая из них металл. Поскольку данный химический процесс обладает отбеливающим эффектом, то первая проблема была решена.
Новое сырье позволяло сделать бумагу белой, но из-за размеров и формы частиц переработанной золы она стала хрупкой. Поэтому ученые еще несколько лет потратили на разработку точного процесса обработки отходов для получения нужных гранул, изучение структуры различных материалов, количества воды, адгезивных химикатов для связывания компонентов и прочих нюансов.
При поддержке правительства технологию уже испытали в условиях действующих бумажных фабрик в четырех провинциях Китая. По словам исследователей, новый способ производства позволяет снизить себестоимость продукции на 8-15%.
Ограничивающим фактором является расстояние от комбината до угольной электростанции, из-за повышения затрат на транспортировку золы. Технология отбеливания и смешивания зависит от состава используемого сырья, поэтому ее необходимо корректировать в зависимости от качества поставки.
Напомним, что ранее научно-исследовательская компания IES разработала технологию экономически эффективного извлечения полезных минералов из морской воды без негативного воздействия на окружающую среду.
текст: Илья Бауэр, фото: Shaanxi University of Science and Technology
