Keskkonnast soovimatuid ühendeid siduvad aerogeelid võivad teadlaste sõnul leida rakendust nii patareides kui ka heitvee puhastamisel.
Uus kasutus: TTÜ keemikud tegid põlevkivist keskkonda puhastava uudse materjali
/nginx/o/2019/07/10/12351150t1h01e8.jpg)
4. mai 2017, 14:45
Juhime tähelepanu, et artikkel on rohkem kui viis aastat vana ning kuulub meie arhiivi. Ajakirjandusväljaanne ei uuenda arhiivide sisu, seega võib olla vajalik tutvuda ka uuemate allikatega.
Viimased kolm aastat on TTÜ keemia ja biotehnoloogia instituudi juhtivteadur Mihkel Koeli uurimisrühm personaalse uurimistoetuse abil uurinud aerogeele. Tegemist on väga väga väikese tihedusega, poornete ja madala soojusjuhtivusega materjalidega, mida saadakse geelist, kui seal asendada vedelik gaasiga.
«Aerogeel kui materjal leiutati möödunud sajandi 30ndatel aastatel, kuid oma kasutusalast võidukäiku on ta hoogustamas just viimastel aastatel,» selgitas uurimisrühma juht Mihkel Koel.
Seni tuntuim aerogeeli valmistusaine on ränioksiid, kuid kasutatakse ka süsinikku, metallide oksiide ning muid anorgaanilisi ja orgaanilisi ühendeid. Aerogeelide kõige levinumat alaliiki räniaerogeeli kasutatakse tema erakordselt madala soojusjuhtivuse tõttu laialdaselt nii soojus- kui ka heliisolatsiooni materjalides. Räniaerogeeli tootmise miinuseks on aga kulukus ja tekkinud materjali habras struktuur.
Juhtivteadur Mihkel Koeli uurimisrühm jõudiski oma uurimistöös kohaliku toormeni, katsetades aerogeelide tootmist Kohtla-Järve õlitehastest pärit põlevkivifenoolidest. Katsetuste tulemusena saadigi unikaalne orgaaniline aerogeel.
«Orgaanilist aerogeeli saab kasutada eelkõige adsorbendina – materjalina, mis imab endasse kahjulikke aineid ja mida saab seetõttu rakendada näiteks looduskeskkonna saasteainetest puhastamisel,» selgitab Koel. Virumaa kolledžis hiljuti kaitstud magistritöö tulemused lubavad kinnitada, et selline orgaaniline aerogeel toimib hetkel kasutusel olevatest adsorbentidest umbes 20% tõhusamalt.
«Selle teadusprojekti puhul pöörasime tähelepanu ka orgaanilisest aerogeelist saadavale süsiaerogeelile. Võrreldes teiste süsimaterjalidega on see homogeensem ja veelgi poorsem ning suurepindsem. Kuna tal on ka ühtlane struktuur ja tema tootmine on praegu turul olevatest alternatiividest palju odavam, näeme ka suurt võimalust kasutada teda katalüsaatorina,» ütles Koel.
Süsiaerogeelist valmistatud materjalide ja katalüsaatorite kasutusvaldkond ulatub patareidest ja kütuseelementidest kuni uute elastsete sensoriteni.
«2014. aastal oma uurimisprojekti alustades seadsime eesmärgiks leida uusi analüütilises keemias kasutatavaid materjale. See eesmärk sai ka täidetud – tänaseks oleme välja töötanud uudse orgaanilise aerogeeli ja süsiaerogeeli. Koostöös TÜ elektrokeemikutega saadud head tulemused süsikatalüsaatorite vallas on äratanud nende materalide vastu huvi ka keskkonnatehnoloogide seas, kes loodavad neid kasutada heitvee puhastamisel ravimijääkidest, millega senised puhastusmeetodid hästi hakkama ei saa,» lisas Koel.