Еще в 1970-х и 80-х годах миллионы деревянных построек (как новых, так и старых) обрабатывались консервантами, которые позже оказались нейротоксичными и канцерогенными. Специальный процесс теперь способен нейтрализовать эти химикаты в существующих зданиях, спасая конструкции от их разрушения.
Два консерванта, линдан и пентахлорфенол (ПХФ), использовались для защиты от грибков и насекомых, питающихся древесиной. Несмотря на то, что химические вещества в настоящее время широко запрещены, древесина, уже обработанная ими, продолжает выделять токсичные пары, которые представляют опасность для здоровья людей, находящихся в затронутых зданиях.
Возможные решения этой проблемы включают покрытие древесины изоляцией или выдергивание ее и утилизацию, как токсичные отходы. Оба подхода потенциально дороги и отнимают много времени, плюс они разрушают эстетику исторических зданий с открытыми деревянными элементами.
В поисках более простой альтернативы ученые из немецкого Института строительной физики им. Фраунгофера разработали так называемый процесс CycloPlasma.
Примеры геля циклодекстрина, который высыхает и становится прозрачным при нанесении на древесину. Фото: Fraunhofer IBP.
На первом этапе метода гель, содержащий нетоксичные химические вещества, называемые циклодекстринами, наносится на древесину, как лак. Хотя гель не влияет на структуру и внешний вид древесины, он проникает в ее поры, адсорбируя и связывая линдан и ПХФ.
«Циклодекстрины представляют собой кольцевые цепочки молекул декстрозы, полученные ферментативным путем из крахмала», — объясняет ведущий ученый, доктор Андреа Бурдак-Фрайтаг. «Кольцевые структуры сахарных цепей заключают в полость линдан и ПХФ, тем самым полностью инкапсулируя их».
Бурдак-Фрайтаг сообщает, что в тех случаях, когда консерванты изначально были просто нанесены на поверхность древесины, гель можно смыть и безопасно утилизировать, как только он впитает их. В тех случаях, когда пропитка консервантами осуществлялась под давлением глубоко в древесину, гелю дают высохнуть и остаться на месте, навсегда укрывая химикаты.
Однако, если в древесине присутствует большое количество консервантов, гель может ими перенасыщен. Поэтому, чтобы нейтрализовать пары излишков линдана и ПХФ, которые не удалось адсорбировать, к потолку в помещении подвешивают «плазменное устройство».
«Электроды в корпусе генерируют плазменный газ, через который проходит поток воздуха, содержащий загрязняющие вещества», — говорит Бурдак-Фрайтаг. «Плазменный газ химически разлагает линдан и ПХФ. Кроме того, фильтры с активированным углем предотвращают выход газообразных продуктов разложения из устройства».
Технология CycloPlasma сейчас проходит полевые испытания на чердаке исторической мельницы, которая является частью немецкого музея Freilichtmuseum Glentleiten.
Источник: Fraunhofer.
