A Massachusetts -i egyetem új lézeres technológiát fejleszt, amelynek célja a maine -i papír- és cellulózipar által generált kibocsátások és energiafogyasztás drámai csökkentése. A Worcester Politechnikai Intézet nemrégiben 2,75 millió dolláros támogatást kapott az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumától, hogy az ipari szárítási technológiát kereskedelmi felhasználásra hozza. "Nagyon izgatottak vagyunk erről, ez forradalmian új technológia lehet" - mondta Jamal Yagoubi, az Intézet Advanced Research Center alapító igazgatója.
A Maine's Paper and Pulp Industries évente mintegy egymillió tonna szén -dioxidot bocsát ki, ami az állam teljes ipari kibocsátásának körülbelül felét teszi ki. Ezeknek a kibocsátásoknak a többsége a szárítási folyamatból származik, ahol a fapép pép, préselve és papírba gördülve. Az államban három fő papírgyár van, és ezek a legtöbb kibocsátás.
Ha Maine 2045 -ig szén -dioxid -semlegessé akar válni, akkor a papír- és cellulózmalmok kibocsátásával kell foglalkoznia. Sőt, ezeknek a gyáraknak a többsége alacsony jövedelmű környéken található, és kettő közülük olyan területeken van, ahol nagyobb a légszennyező anyagok kockázata, az Industrious Labs, az ipari hatásokra összpontosító környezetvédelmi csoport szerint. Ez azt sugallja, hogy szoros kapcsolat lehet ezeknek a növényeknek a működése és a helyi lakosok, különösen a rákos arányok között.
Másrészt a papír- és pépipar továbbra is létfontosságú Maine gazdasági fejlődéséhez. "Ezek a növények jelentős számú helyi szakszervezeti állást biztosítanak, és a papíripar továbbra is nagyon fontos a közösségünk számára" - mondta Matt Cannon, a Sierra Club Maine fejezetének állami megőrzési és energiagazgatója.
A Worcester Politechnikai Intézet szárító kutatóközpontja egy teljesen új szárítás módját vizsgálta: lézerek használatával. Reméljük, hogy a lézer energiájának fókuszálásával hatékonyan száríthatják meg a különféle anyagokat, például a papírt és a cellulást. A kutatócsoport vezetője, Yagoubi azt mondta, hogy az általuk használt lézer nagyon különbözik a tudományos fantasztikus filmekben szereplő hatalmas lézerfegyverektől. Noha a lézer annyira erős, hogy akár fémet is megolvad, egy nagyobb területen történő szétszórása lehetővé teszi, hogy energiája lágy legyen, és egyenletesen alkalmazza az anyag szárítását.
Az élelmiszerekkel kapcsolatos kísérletek révén a kutatók bebizonyították ennek a technikának a megvalósíthatóságát. Ezután belemerülnek a lézerenergia különböző anyagokra gyakorolt hatásaiba annak biztosítása érdekében, hogy a szárítási folyamat ne veszélyeztesse a termék minőségét. "Papír esetén gondoskodnunk kell arról, hogy a papír szilárdsága ne csökkenjen" - hangsúlyozta Yagoubi. "Az ételekhez biztosítanunk kell, hogy a színt és az ízét ne érintse."
Ezért a kutatócsoportnak több adatot kell gyűjtenie, mielőtt a technológiát kereskedelmi felhasználásra helyezi. Ezek az adatok magukban foglalják: a lézerenergia eloszlása a különböző anyagok felületén, és a lézerenergia mélysége behatolhat az anyagba. Ezekkel az adatokkal a legmegfelelőbb rendszerméret és működési feltételek kiválaszthatók különböző anyagokhoz, és a megfelelő lézermodul megtervezhető minden egyes alkalmazási forgatókönyvhöz.
Miután ezeket a részleteket kidolgozták, ez a lézertechnika könnyen alkalmazható az új kereskedelmi méretű szárító berendezésekre, vagy közvetlenül a meglévő berendezések utólagos felszerelésére. "Ez a fajta technológia tökéletes az utólagos felszereléshez" - mondta Yagoubi.
Az Egyesült Államok Energiainformációs Igazgatósága szerint az amerikai ipari szektor 2023 -ban mintegy 1,3 milliárd tonna szén -dioxidot bocsátott ki, ami az ország összes kibocsátásának közel egyharmadát tette ki. Evan Gillespie, a szorgalmas laboratóriumok társalapítója megjegyzi, hogy ezeknek a kibocsátásoknak körülbelül fele az ipari folyamatokban megkövetelt fűtésből származik, amely gyakran földgázra vagy más fosszilis tüzelőanyagokra támaszkodik. Gillespie azt is megemlítette, hogy sok ipari szárítási folyamat nagyon hőmérsékleten igényes, és hagyományosan nehéz a fosszilis tüzelőanyagokat tiszta energiával cserélni, így az ipari szárítóipar nehéz volt a szén csökkentése.
"A legnagyobb kihívás az, hogy hogyan távolítsuk el az ipari termelésben a földgáztól való függőséget és a tiszta energia felé." - mondja Richard Hart, az Amerikai Tanács energiahatékony gazdaságának ipari igazgatója. "Az ipari ágazat átalakulása hatalmas projekt, de hatalmas potenciállal is rendelkezik."
Evan Gillespie, az Industrious Labs társalapítója úgy véli, hogy az új technológiák elvégzéséhez a vállalatok és a kormányok összehangolt erőfeszítései szükségesek, hogy jobban befektessenek az idősebb ipari létesítmények utólagos felszereléséhez. Hangsúlyozta, hogy az ilyen beruházás megéri, nemcsak az ipar versenyképességének javítása és a munkahelyek megőrzése érdekében, hanem a jelentős környezeti előnyökkel is. "Az éghajlatvédelem és a munkahelyek nem ellentétesek"-mondta Gillespie-, hogy az ipari létesítményeink korszerűsítésével gazdasági és környezeti nyereséget érjünk el. "
