Forskare vid UNSW Sydney har utvecklat en effektiv process för att förvandla gamla kläder och textilier till högkvalitativa byggprodukter som platta paneler.

Dessa avancerade kompositprodukter kan ha en träfaner-look eller en finish i keramisk stil och labbtestades för egenskaper som brand- och vattenbeständighet, flexibilitet, akustiska och bärande egenskaper men har inte genomgått någon formell myndighetsbedömning.

Detta följer på en separat men relaterad forskningsövning som omvandlade använt glas till högkvalitativ keramik lämplig för bänkskivor och kakel i kök och badrum som kan komma i alla möjliga storlekar, färger och finish.

Forskare under ledning av professor Veena Sahajwalla, Direktör för UNSW:s Center for Sustainable Materials Research and Technology (SMaRT), har vetenskapligt reformerat vanliga avfallsartiklar med hjälp av prototypteknik som utvecklats för en "grön mikrofabrik" i laboratorieskala som ska lanseras 2019.

"De här nyligen publicerade resultaten av de underbara produkter som utvecklats från avfall kommer som ett försök att hitta sätt att minska avfallet och ta itu med våra ohållbara deponiproblem, som alla länder upplever, " Hon sa.

"Man kan säga att konsumenterna och modebranschen har mycket att svara för, med tanke på att kläder nu är en av de största konsumentavfallsströmmarna, med 92 miljoner ton som beräknas kastas ut per år globalt. Kläd- och textilindustrin är den näst mest förorenande sektorn i världen, står för 10 % av världens totala koldioxidutsläpp."

Mikrofabrik

Att reformera gamla kläder och blandat avfallsglas till olika högkvalitativa byggprodukter representerar ett nytt sätt att omvandla lågvärdigt avfall till högvärdiga produkter och material. Detta nya arbete bygger på teknik som kan återvinna och reformera material från elektroniskt avfall från UNSW:s demonstrationsmikrofabrik för e-avfall som lanserades i april 2018.

Professor Sahajwalla sa att med tanke på att befolkningstillväxttrenden förväntas hoppa från en nuvarande världsbefolkning på 7,6 miljarder till 9,8 miljarder år 2050, jordens resurser behöver bevaras och återanvändas snarare än att deponeras eller förbrännas.

"Det finns mycket som kan göras just nu med tanke på att vetenskapligt utvecklade, beprövade metoder är för närvarande tillgängliga genom vår gröna mikrofabriksteknik, ", sa hon. "Istället för att exportera vårt skräp utomlands och skapa mer deponi, grön mikrofabriksteknologi har potential att möjliggöra små- och storskaligt skapande av nytillverkade produkter istället."

Även om textilmaterialen testades exceptionellt väl i laboratorier för mekaniska prestandaegenskaper inklusive styrka, flexibilitet och motstånd, ytterligare laboratorietester krävs för att utforska dessa egenskaper innan man överväger att ansöka om någon formell bedömning mot byggreglerna.

Professor Sahajwalla sa att gröna mikrofabriker inte bara kan producera högpresterande material och produkter, de eliminerar behovet av dyra maskiner, spara på utvinning från miljön av ännu mer naturliga material, och minska avfallsbördan.

Nyligen genomförd UNSW-konsumentundersökning visade att de flesta inte trodde att avfallsmaterialet de lägger i sina papperskorgar faktiskt återvinns utan hamnar på soptippen, med 91,7 % av människorna som säger att det är mycket eller något viktigt för Australien att investera i teknik för att "reformera" det vanligaste avfallet för att minska deponi.

Ett stort hinder för nya lösningar på avfallsproblemet, Professor Sahajwalla sa, fick teknologin kommersialiserad och in på marknaden, och utan statliga incitament för att attrahera industri och ändra beteende skulle framstegen gå långsamt.

Bara glaslager uppgår till mer än en miljon ton per år nationellt. Totalt, Australien producerar nästan 65 miljoner ton fast industri- och hushållsavfall varje år, men det är nu billigare att importera än att återvinna glas här. Cirka 60 procent av avfallet återvinns enligt uppgift men mycket av detta är lågt värde.

E-avfall microfactory bakgrund

NSW miljöminister lanserade världens första demonstrationsmikrofabrik för e-avfall i april i år.

Detta visar upp en process utvecklad av UNSW SMaRT Center som omvandlar komponenterna i kasserade elektroniska föremål som mobiltelefoner, bärbara datorer och skrivare till nya och återanvändbara material som sedan kan användas för att tillverka högvärdiga produkter som högvärdiga metallegeringar, kol och produkter som 3D-skrivarfilament.

Vår e-waste mircofactory involverar ett antal små maskiner för denna process och de passar in i ett litet rum. De kasserade elektroniska enheterna och föremålen placeras först i en modul för att bryta ner dem. Nästa modul kan involvera en speciell robot för att extrahera användbara delar.

En annan modul använder en liten ugn för att separera metalldelarna i värdefulla material, medan en annan omvandlar plasten till filament som lämpar sig för 3D-utskrift.

UNSW slutför nu en andra grön demonstrationsmikrofabrik som omvandlar glas, plast och annat avfall till förädlade produkter. Blandat avfallsglas används för att skapa tekniska stenprodukter. Trä, plast- och textilavfall används för att skapa värdefulla isolerings- och byggpaneler.

UNSW, genom sin ARC Green Manufacturing Hub, har utvecklat denna teknik med stöd från Australian Research Council och är i partnerskap med flera företag och organisationer inklusive återvinningsföretaget TES och tillverkaren Moly-Cop. Och genom det Commonwealth-finansierade CRC-P-initiativet, SMaRT samarbetar med Dresden, som gör glasögon, i användningen av återvunnen plast.