Sveučilište u Massachusettsu razvija novu lasersku tehnologiju čiji je cilj dramatično smanjenje emisija i potrošnje energije koju generiraju industriju papira i celuloze u Maineu. Worcester Polytechnic Institute nedavno je dobio potporu od 2,75 milijuna dolara od Ministarstva energetike SAD -a kako bi tehnologiju industrijskog sušenja dovelo u komercijalnu upotrebu. "Izuzetno smo uzbuđeni zbog ovoga, ovo bi mogla biti revolucionarna tehnologija", rekao je Jamal Yagoubi, osnivač Centra za napredna istraživanja instituta za sušenje.
Maineova papirna i pulpska industrija godišnje emitiraju oko milijun tona ugljičnog dioksida, što čini otprilike polovicu ukupnih industrijskih emisija u državi. Većina tih emisija dolazi iz postupka sušenja gdje se drvena pulpa pire, pritisne i valja u papir. U državi postoje tri glavna mlinova za papir, a oni čine većinu emisija.
Ako Maine želi postati neutralan ugljik do 2045. godine, mora se baviti emisijama iz ovih papira i mlinova. Nadalje, većina ovih tvornica nalazi se u četvrtima s niskim prihodima, a dvije su u područjima s većim rizikom od raka od zagađivača zraka, prema Industrious Labs, ekološkoj skupini koja se fokusira na industrijske utjecaje. To sugerira da može postojati snažna veza između rada ovih biljaka i zdravlja lokalnih stanovnika, posebno stope raka.
S druge strane, industrija papira i pulpe ostaje od vitalnog značaja za gospodarski razvoj Mainea. "Ove biljke pružaju značajan broj poslova lokalnog sindikata, a industrija papira i dalje je vrlo važna za našu zajednicu", rekao je Matt Cannon, direktor državne zaštite i energije za poglavlje Mainea Sierra Cluba.
Istraživački centar za sušenje na Worcester Polytechnic Institute istražio je potpuno novi način sušenja: korištenje lasera. Nadaju se da će usredotočiti energiju lasera učinkovito sušiti različite materijale poput papira i pulpe. Šef istraživačkog tima, Yagoubi, rekao je da se laser koji su koristili vrlo različit od moćnog laserskog oružja u filmovima o znanstvenoj fantastici. Iako je laser toliko moćan da čak može rastopiti metal, raspršivanje na većem području omogućava da njegova energija bude mekana i ravnomjerno nanesena na materijal koji se osuši.
Kroz eksperimente na hrani, istraživači su pokazali izvedivost ove tehnike. Zatim će se zaroniti u učinke laserske energije na različite materijale kako bi se osiguralo da postupak sušenja ne ugrožava kvalitetu proizvoda. "Za papir moramo osigurati da se žilavost papira ne smanji", naglasio je Yagoubi. "Za hranu moramo osigurati da boja i okus ne utječu."
Stoga će istraživački tim trebati prikupiti više podataka prije nego što tehnologiju stavi u komercijalnu upotrebu. Ti podaci uključuju: raspodjelu laserske energije na površini različitih materijala, a dubina laserske energije može prodrijeti u materijal. Pomoću ovih podataka mogu se odabrati najprikladnija veličina sustava i uvjeti rada za različite materijale, a odgovarajući laserski modul može se dizajnirati za svaki specifični scenarij aplikacije.
Nakon što se ovi detalji razrade, ova se laserska tehnologija lako može primijeniti na novu opremu za sušenje komercijalnih razmjera ili izravno ugraditi postojeću opremu. "Ova vrsta tehnologije savršena je za preuređivanje", rekao je Yagoubi.
Prema američkoj upravi za energetske informacije, američki industrijski sektor emitirao je oko 1,3 milijarde tona ugljičnog dioksida 2023. godine, što čini gotovo trećinu ukupnih emisija u zemlji. Evan Gillespie, suosnivač tvrtke Indudly Labs, napominje da otprilike polovina tih emisija dolazi iz grijanja potrebnih u industrijskim procesima koji se često oslanjaju na prirodni plin ili druga fosilna goriva. Gillespie je također spomenuo da su mnogi procesi industrijskog sušenja vrlo zahtjevni i tradicionalno je teško zamijeniti fosilna goriva čistom energijom, tako da je industrijska industrija sušenja bila teško smanjiti ugljik.
"Najveći je izazov kako se odmaknuti od ovisnosti o prirodnom plinu u industrijskoj proizvodnji i prema čistoj energiji." Kaže Richard Hart, direktor industrije Američkog vijeća za energetski učinkovito gospodarstvo. "Transformacija industrijskog sektora ogroman je projekt, ali ima i ogroman potencijal."
Evan Gillespie, suosnivač tvrtke Indudleus Labs, vjeruje da će za izradu novih tehnologija zahtijevati zajednički napor kompanija i vlada da ulože više u preuređenje starijih industrijskih objekata. Naglasio je da je takvo ulaganje vrijedno toga, ne samo kako bi se poboljšala konkurentnost industrije i očuvala radna mjesta, već i donijela značajne ekološke koristi. "Zaštita i radna mjesta nisu suprotnosti", rekao je Gillespie, "možemo postići ekonomsku i ekološku pobjedu modernizacijom naših industrijskih objekata."
