Massachusettsi ülikool töötab välja uut lasertehnoloogiat, mille eesmärk on dramaatiliselt vähendada Maine'i paberi- ja tselluloosi tööstuse tekitatud heitkoguseid ja energiatarbimist. Worcesteri polütehnikumiinstituut sai hiljuti USA energeetikaministeeriumilt 2,75 miljoni dollari suuruse toetuse, et viia tööstuslik kuivatamise tehnoloogia äriliseks kasutamiseks. "Oleme sellest väga põnevil, see võib olla revolutsiooniline tehnoloogia," ütles Jamal Yagoubi, instituudi kuivatamise arenenud teadusuuringute keskuse asutajadirektor.
Maine'i paber- ja tselluloosi tööstused eraldavad aastas umbes 1 miljon tonni süsinikdioksiidi, moodustades umbes poole riigi tööstusheite kogust. Enamik neist heitkogustest pärineb kuivatamisprotsessist, kus puidumassi paberimassi pressib ja paberisse veeretatakse. Osariigis on kolm peamist paberivabrikut ja need moodustavad suurema osa heitkogustest.
Kui Maine soovib 2045. aastaks saada süsiniku neutraalseks, peab ta tegelema nende paberi- ja tselluloosveskite heitkogustega. Veelgi enam, enamik neist tehastest on madala sissetulekuga linnaosades ja kaks neist asuvad piirkondades, kus õhusaasteainete vähirisk on suurem vähirisk, teatas tööstuslike mõjude tööstuslike laborite sõnul tööstuslikele mõjudele, mis keskendub tööstuslikele mõjudele. See viitab sellele, et nende taimede toimimise ja kohalike elanike tervise, eriti vähimäärade vahel võib olla tugev seos.
Teisest küljest on paberi- ja tselluloositööstus endiselt Maine'i majandusarengu jaoks ülioluline. "Need taimed pakuvad märkimisväärset arvu kohalikke ametiühingute töökohti ja paberitööstus on meie kogukonna jaoks endiselt väga oluline," ütles Sierra klubi Maine'i peatüki riikliku kaitse ja energia direktor Matt Cannon.
Worcesteri polütehnikumi instituudi kuivatuskeskus on uurinud täiesti uut kuivatamise viisi: laserite kasutamist. Nad loodavad, et keskendudes laseri energiat, saavad nad tõhusalt kuivatada erinevaid materjale, näiteks paberit ja paberimassi. Uurimisrühma juht Yagoubi ütles, et nende kasutatud laser erineb ulmefilmide võimsatest laserrelvadest. Kuigi laser on nii võimas, et suudab isegi metalli sulatada, võimaldab selle hajutamine suuremale alale olla pehme ja kuivatatud materjali jaoks ühtlaselt kantud.
Toidukatsete kaudu on teadlased näidanud selle tehnika teostatavust. Järgmisena uurivad nad laserienergia mõju erinevatele materjalidele, tagamaks, et kuivatamisprotsess ei kahjusta toote kvaliteeti. "Paberi jaoks peame tagama, et paberi sitkus ei väheneks," rõhutas Yagoubi. "Toidu jaoks peame tagama, et värvi ja maitset ei mõjutataks."
Seetõttu peab uurimisrühm enne tehnoloogia ärilisse kasutamist koguma rohkem andmeid. Need andmed hõlmavad järgmist: laserienergia jaotus erinevate materjalide pinnal ja laseri energia sügavus võib materjali tungida. Nende andmete abil saab erinevate materjalide jaoks valida kõige sobivamad süsteemi suuruse ja töötingimused ning vastava lasermooduli saab kavandada iga konkreetse rakenduse stsenaariumi jaoks.
Kui need üksikasjad on välja töötatud, saab seda lasertehnoloogiat hõlpsalt rakendada uute kommertsliku kuivatamise seadmesse või moderniseerida otseselt olemasolevaid seadmeid. "Selline tehnoloogia sobib suurepäraselt moderniseerimiseks," sõnas Yagoubi.
USA energiateabe administratsiooni andmetel eraldas USA tööstussektor 2023. aastal umbes 1,3 miljardit tonni süsinikdioksiidi, moodustades ligi kolmandiku riigi heitkogustest. Tööka laborite kaasasutaja Evan Gillespie märgib, et umbes pooled neist heitkogustest tulenevad tööstusprotsessides vajaliku küttega, mis sageli sõltuvad maagaasist või muudest fossiilkütustest. Gillespie mainis ka, et paljud tööstuslikud kuivatamisprotsessid on väga temperatuuri nõudvad ja traditsiooniliselt keerulised fossiilkütusi puhta energia asendamiseks, seega on tööstuslik kuivatamistööstus olnud süsiniku vähendamiseks keeruline.
"Suurim väljakutse on see, kuidas eemalduda sõltuvusest maagaasist tööstusliku tootmise ja puhta energia poole." Ütleb Ameerika energiatõhusa majanduse nõukogu tööstusharu direktor Richard Hart. "Tööstussektori ümberkujundamine on tohutu projekt, kuid sellel on ka tohutu potentsiaal."
Tööka laborite kaasasutaja Evan Gillespie usub, et uute tehnoloogiate töö tegemine nõuab ettevõtete ja valitsuste ühiseid jõupingutusi, et investeerida rohkem vanemate tööstusvõimaluste moderniseerimisse. Ta rõhutas, et selline investeering on seda väärt, mitte ainult tööstuse konkurentsivõime suurendamiseks ja töökohtade säilitamiseks, vaid ka oluliste keskkonnakaitsete toomiseks. "Kliimakaitse ja töökohad ei ole vastandid," ütles Gillespie, "võime saavutada oma tööstusvõimaluste moderniseerimisega majandus- ja keskkonnaalase võida."
