Egy új típusú üveg majdnem felére csökkenti a szénlábnyomot és 10%-kal sérülésállóbb is

Egy LionGlass minta. LionGlass előállítása szignifikánsan kevesebb energiát igényel és sokkal sérülésállóbb, mint a standard nátronmész szilikát üveg.

Az üveggyártás évente legalább egy tonna szén-dioxidot hoz létre világszerte. Egy új típusú üveg azt ígéri, hogy felére csökkenti ezt a szénlábnyomot. A Penn State kutatóinak találmánya, az egyetem oroszlán kabalájáról elnevezett LionGlass előállítása szignifikánsan kevesebb energiát igényel és sokkal sérülésállóbb, mint a standard nátronmész szilikát üveg. A kutatók célja, hogy az üveggyártást fenntarthatóvá tegyék . A LionGlass eliminálja a széntartalmú anyagok használatát és jelentősen csökkenti az üveg olvadási hőmérsékletét. - írja a Pennsylvaniai Állami Egyetem honlapján.

A nátronmész szilikát üveg, a mindennapi tárgyakhoz használt átlagos üveg az ablakoktól az edényekig, a 3 primer anyag olvasztásával készül: kvarchomok, nyers szóda (nátrium karbonát) és mészkő. A nyers szóda és a mészkő olvadásuk során szén-dioxid szabadul fel. Az üvegolvadás során a karbonátok oxidokká bomlanak és szén-dioxidot hoznak létre, ami felszabadul az atmoszférába. De a szén-dioxid kibocsátás zöme abból az energiából származik, amit a kemencék az üveg olvasztáshoz szükséges magas hőmérsékletre való fűtése igényel. A LionGlass üvegnél az olvadási hőmérséklet körülbelül 300-400 Celsius-fokkal csökken, ami körülbelül 30%-kal csökkenti az energiafogyasztást a hagyományos nátronmész üveghez képest. A LionGlass sokkal erősebb is a hagyományos üvegnél, jelentősen törésállóbb annál.

A csapat néhány üvegkompozíciójának olyan erős a törésállósága, hogy még egy Vickers gyémánt keménységmérőtől származó 1 kilogramm erejű terhelés alatt sem törik. A standard nátronmész üveg körülbelül 0.1 kilogramm erejű terhelés alatt reped.

A LionGlass limitjeit még nem találták meg, mert a maximum megterhelést a keménységmérő berendezés tette lehetővé. Növelték a súlyt a LionGlass üvegen, míg elérték a maximum terhelést, amit a felszerelés lehetővé tett és az üveg nem törött.

A törésállóság az egyik legfontosabb tulajdonság, amit tesztelni kell az üvegnél, mert ez az, ahol az anyag elbukik. Az idők folyamán az üveg felszínének mentén mikrorepedések keletkeznek, amik gyenge pontottá válnak. Amikor eltörik egy üveg, az a meglévő mikrorepedések okozta gyengeség miatt van. Különösen értékes az az üveg, ami elsősorban ellenáll a mikrorepedések létrejöttének.

A törésállóság rendkívül fontos az üvegnél. Sok területen, például autoipar, elektronikai ipar, építészet, kommunikációs technológia mint a száloptika kábelek. Még az egészségügyben is, a vakcinákat erős, kémiailag ellenálló üvegben tárolják.

Egy LionGlass minta. LionGlass előállítása szignifikánsan kevesebb energiát igényel és sokkal sérülésállóbb, mint a standard nátronmész szilikát üveg. Forrás: https://www.psu.edu/news/research/story/new-glass-cuts-carbon-footprint-nearly-half-and-10x-more-damage-resistant/

A kutatók remélik, hogy a LionGlass üvegből készült termékeknek alacsonyabb lesz a súlyuk. Mivel 10-szer sérülésállóbb, mint a jelenlegi üveg, jelentősen vékonyabb lehet. Csökkenteni kéne az üveg vastagságát, és megtartani ugyanazt a sérülésállóságot. Ha a termékek súlya kisebb, az még jobb a környezetnek, mert kevesebb nyersanyagot használunk és kevesebb energia szükséges az előállításukhoz.

Ez a szállításhoz szükséges energiát is csökkenti.

A csapat még értékeli az üveg potenciálját. Benyújtották a szabadalmi kérelmet az egész üvegcsaládra, a LionGlass családon belül sok kompozíció, melyek mindegyiknek saját egyedi tulajdonsága és felhasznlási potenciálja van.

(Forrás: Pennsylvania State University: https://www.psu.edu/)