A környezetbarát, újrahasznosítható építőanyag gyártása egy speciális, de szennyvízlerakódásból beszerezhető ásványt is igényel. A természetes enzimek erejével védi meg önmagát a lángoktól.
A fafeldolgozás során világszerte keletkező több millió tonna fűrészpor ma még többnyire szemétégetőbe kerül, ami jelentős szén-dioxid-kibocsátással jár. Az ETH Zürich és az Empa kutatói azonban olyan technológiát fejlesztenek, amely robusztus, tűzálló építőelemmé alakítja ezt a hulladékot. Az eljárás során a fűrészport struvittal, egy kristályos magnézium-foszfáttal préselik össze, amely nemcsak összetartja a kompozitot, de kiemelkedő tűzvédelmi tulajdonságokkal is bír.
A struvit alkalmazása eddig komoly technikai akadályokba ütközött a kristályosodási jellemzői miatt, ám a szakemberek váratlan megoldást találtak: görögdinnyemagból kivont enzimeket hívtak segítségül.
Az Empa közleménye szerint ezek az enzimek szabályozzák a kristályok növekedését a vizes masszában, így azok kitöltik a fűrészpor közötti üregeket, és szilárd kötést hoznak létre. Mint kiderült, a két napig préselt, majd szobahőmérsékleten szárított építőanyag mechanikai stabilitása meglepően magas.
Önvédelmi mechanizmus a tűzálló falakban
A kutatás során elvégzett tesztek arra jutottak, hogy az új kompozit kifejezetten alkalmas belső válaszfalak kialakítására. A struvit ugyanis hő hatására vízgőzt és ammóniát bocsát ki, ami hűti a környezetét, a felszabaduló gázok pedig kiszorítják az égéshez szükséges oxigént.
Míg a kezeletlen lucfenyő 15 másodperc után meggyullad, ez a panel háromszor tovább bírja a tüzet.
„A struvit-fűrészpor panelek alapvetően megvédik saját magukat” – magyarázta az ETH Zürich részéről Ronny Kürsteiner. A kutató kifejtette: ha ez az építőanyag meggyullad, a felületén olyan szervetlen réteg képződik, amely megakadályozza a lángok továbbterjedését, ráadásul „a rostra merőleges nyomásnak is jobban ellenáll, mint az eredeti lucfenyő”.
Az új anyagból készült lapok tömege ugyancsak kedvezőbb a piacon jelenleg domináló cementkötésű forgácslapoknál. Míg utóbbiak 60-70 százalékát a nagy energiaigényű cement teszi ki, a svájci fejlesztésben mindössze 40 százalék a kötőanyag aránya. Ez nemcsak könnyebb szerkezetet, hanem kisebb ökológiai lábnyomot is eredményez.
Körforgásos megoldás a bontás után
A módszer legnagyobb előnye a teljes újrahasznosíthatóság. A hagyományos kompozitokkal ellentétben ez az anyag mechanikus darálás és hevítés után alkotóelemeire bontható. A fűrészpor kiszitálható, az ásványi kötőanyag pedig újra felhasználható építőanyagként, vagy akár mezőgazdasági műtrágyaként – lévén csak lassan bocsátja ki a foszfort a talajba.
A technológia elterjedésének jelenleg csak a struvit magas ára szabhat határt, de a megoldás már körvonalazódik: mivel ez egy húgykőtípus, jelentős mennyiségben képződik szennyvízcsövekben és -tisztítókban.
„Ezeket a lerakódásokat felhasználhatnánk az építőanyag alapjaként” – vázolta a lehetőségeket Kürsteiner. A kutatócsoport jelenleg a gyártási folyamat felskálázásán és a költségek optimalizálásán dolgozik, hogy a dinnyemag-enzimmel kezelt panelek valós alternatívát jelentsenek az építőipar számára.
Címlapkép: Maximilian Ritter / Ronny Kürsteiner et al. Chem Circularity 2026, CC BY 4.0
A HIPA támogatásával megvalósuló 1,9 millió eurós beruházás révén az amerikai NI egyebek mellett új generációs tesztelési megoldásokat fejleszt.
Pályakezdők és évtizedes tapasztalattal rendelkezők is csatlakozhatnak a Paks II. szakembergárdájához. Az aktuális lehetőségeket a tavaszi állásbörzéken is meg lehet ismerni.