KHỬ NHIỄM GỖ TÁI SỬ DỤNG: NÂNG CAO VÒNG ĐỜI GỖ

Thứ hai, 28 Tháng 5 2018 08:40

Các nhà nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu Gỗ Fraunhofer (Đức) đã xác định được rằng có thể vẫn sử dụng được những tấm gỗ lớn và tái chế chúng liên tục mà không làm mất đi chất lượng.

Tuy nhiên, cần loại bỏ các chất gây ô nhiễm hóa học – ví dụ như sơn và các dung môi - để cho có thể sử dụng lại gỗ với nhiều mục đích khác nhau ngoài việc chỉ làm nhiên liệu đốt, chẳng hạn như đồ đạc và ván gỗ. Một nghiên cứu mới đây tại Fraunhofer chỉ ra các phương pháp có thể được sử dụng để phát hiện và loại bỏ chất gây ô nhiễm.
Các nhà vật lí sử dụng huỳnh quang tia X cầm tay để kiểm tra các phần của các bộ phận khung cửa sổ đã được tái sử dụng xem có sự hiện diện của các chất bảo quản bằng gỗ vô cơ hay không. Hầu hết gỗ thải ngày nay được sử dụng để sưởi ấm hoặc bào ra để sản xuất tấm ván dăm. Mục đích của dự án CaReWood (Cascading Recovered Wood) do châu Âu tài trợ là tái sử dụng nguyên liệu thứ cấp này nhiều lần - ví dụ như sử dụng trong xây dựng nhà hoặc để làm nội thất.
Ngoài các đặc tính của gỗ là một vật liệu xây dựng phổ quát, nó cũng có thể được sử dụng lại nhưng loại tái chế tầng này vẫn là ngoại lệ ở châu Âu, nơi mà phần lớn gỗ phế thải hoặc là được bào ra để sản xuất tấm ván dăm hoặc đốt. Ở một số nước, như Pháp, nó được cho vào bãi chôn lấp, một hình thức bị cấm ở Đức, nơi mà gỗ thải thường được sử dụng làm nhiên liệu đốt cho các nhà máy phát điện, nhưng không có giai đoạn tái sử dụng nó làm vật liệu xây dựng hoặc cho các mục đích khác.
SỬ DỤNG LẠI GỖ THAY VÌ LOẠI BỎ
Các nhà nghiên cứu tại Viện đã xem xét các phương pháp cần thiết để tái sử dụng gỗ đã được thu hồi nhiều lần, một cách tiếp cận đang được điều tra trong dự án CaReWood hoặc Cascading Recovered Wood do EU tài trợ. Một liên minh gồm 15 đối tác dự án ở 5 quốc gia đã đề ra mục tiêu thúc đẩy việc sử dụng gỗ cứng trong các ứng dụng giá trị gia tăng, hứa hẹn nâng cao hiệu quả của vòng đời nguyên liệu.
Peter Meinlschmidt, một nhà vật lý học làm việc tại Viện Nghiên cứu Gỗ Fraunhofer cho biết: “Các giải pháp tái chế khác phải được xem xét trước khi đốt gỗ thải để sản xuất năng lượng hoặc chuyển đổi nó thành tấm ván ép”.
“Ví dụ, gỗ có chất lượng tuyệt vời có thể khôi phục được từ việc cải tạo và phá dỡ công trình. Điều này thậm chí áp dụng cho gỗ đã được xử lý bề mặt bằng chất bảo quản gỗ, như chúng tôi có thể chứng minh trong các thử nghiệm của chúng tôi. Thách thức ở đây là phải phát triển các phương pháp tái chế cho phép giữ cho mái nhà cũ và các miếng gỗ lớn khác được nguyên bản để sử dụng làm vật liệu xây dựng”.
Meinlschmidt và các đồng nghiệp đã được giao nhiệm vụ xác định các kỹ thuật đo lường phù hợp có thể được sử dụng để phát hiện sự hiện diện của chất gây ô nhiễm trong gỗ và phát triển các quy trình làm sạch bề mặt hiệu quả.
Theo Pháp lệnh gỗ thải của Đức (Altholz V), loại gỗ loại A III và A IV được xem là có khả năng gây ô nhiễm. Các loại gỗ thải này có thể chứa chất dẻo như nhựa PVC hoặc các chất còn lại của sơn gốc chì và các thành phần khác có chứa kim loại nặng trên bề mặt của chúng hoặc có thể được ngâm với các chất nguy hại như DDT hoặc PCBs, thường thấy trong chất bảo quản gỗ cũ. Vì lý do này, luật yêu cầu chúng phải được đốt. Meinlschmidt cho biết: “Nhưng ngay cả khi bề mặt của chúng có thể bị ô nhiễm, vật liệu lignocellulosic có chứa một lượng gỗ không đáng kể có thể được tái chế nếu có quá trình tẩy độc và phân loại phù hợp”.
LOẠI BỎ KIM LOẠI NẶNG VÀ CHẤT BẢO QUẢN GỖ
Các nhà khoa học sử dụng một số phương pháp, bao gồm quang phổ phân huỷ laser (LIBS), quang phổ huỳnh quang tia X (XRF), quang phổ di động ion không đối xứng (GC-FAIMS) và quang phổ cận hồng ngoại (NIS) để quyết định xem gỗ có bị ô nhiễm không, và nếu mức độ mà chất gây ô nhiễm xâm nhập và lượng bề mặt phải được loại bỏ để đào thải chúng. Hai phương pháp đầu tiên là lý tưởng để phát hiện kim loại nặng, trong khi hai phương pháp cuối cùng giúp phát hiện dấu vết chất bảo quản gỗ hữu cơ. Kết quả kiểm tra cho thấy rằng chỉ cần loại bỏ một vài milimet của lớp ngoài. Nhà nghiên cứu cho biết: “Bất kể loại gỗ nào, dù nó được xử lý bằng chất bảo quản bằng gỗ hay được phủ sơn hay vecni, thì gỗ tái chế không có các chất không mong muốn”. Các nhà khoa học cũng đã kiểm tra sức uốn và sức cản ngang của gỗ phục hồi để xác định sự ổn định cơ học của nguyên liệu thô cơ bản. Họ sử dụng một số phương pháp khác nhau để làm sạch bề mặt gỗ, bao gồm cả bàn chải quay, phun cát bằng phương Kết quả kiểm tra cho thấy rằng chỉ cần loại bỏ một vài milimet của lớp ngoài. Nhà nghiên cứu cho biết: Kết quả kiểm tra cho thấy rằng chỉ cần loại bỏ một vài milimet của lớp ngoài. Nhà nghiên cứu cho biết: “Bất kể loại gỗ nào, dù nó được xử lý bằng chất bảo quản bằng gỗ hay được phủ sơn hay vecni, thì gỗ tái chế không có các chất không mong muốn”. Các nhà khoa học cũng đã kiểm tra sức uốn và sức cản ngang của gỗ phục hồi để xác định sự ổn định cơ học của nguyên liệu thô cơ bản. Họ sử dụng một số phương pháp khác nhau để làm sạch bề mặt gỗ, bao gồm cả bàn chải quay, phun cát bằng phương tiện mài mòn khác nhau, xẻ và bào. Các nhà nghiên cứu của Fraunhofer WKI đã tiến hành các thử nghiệm của họ về pallet vận chuyển và khung cửa số đã bị bỏ đi. Nhà vật lý nói “Một điểm thuận lợi khác là gỗ phục hồi thường có chất lượng tốt hơn và bền hơn về mặt cơ học so với gỗ mới, bởi vì cây được để phát triển chậm hơn so với các khu rừng được quản lý thương mại trồng trong những thập kỷ qua”.
Các đối tác trong dự án CaReWood cũng xem công việc của họ là một phần đóng góp cho việc bảo vệ môi trường. “Nạn phá rừng đang gia tăng trở lại trên khắp châu Âu, dẫn đến việc giảm gỗ nguyên liệu. Tuy nhiên, Đức là một ngoại lệ. Theo Meinlschmidt, những cánh rừng cây trồng tùng bách trong những thập niên trước đây đang được phát triển tự nhiên, với hy vọng rằng điều này sẽ khuyến khích sự trở lại của cây sồi bản địa - một loài thích nghi tốt hơn với sự thay đổi của khí hậu”.