Patří k největším celosvětovým zemědělským odpadům, který se nehodí ani do spaloven. Řeč je o rýžových slupkách, které se pro vysoký obsah oxidu křemičitého nedokonale spalují. Docentka Dora Kroisová a její spolupracovníci vyvinuli technologii, jak z rýžových slupek biomorfní oxid křemičitý získávat. Na unikátní metodu dostali patent v Japonsku.
Myšlenka, že by se rýžové slupky daly využít jako obnovitelný surovinový zdroj, ji provázela již několik let. „Už od chvíle, kdy jsem se začala zabývat studiem přírodních materiálů a struktur. Ze služební cesty do Vietnamu jsem si v roce 2012 přivezla první vzorky rýžových slupek, které se staly předmětem výzkumu přítomnosti nanočástic v rostlinách a možnosti jejich získávání. Metoda, která byla vyvinuta společně s kolegy z Ústavu pro nanomateriály, pokročilé technologie a inovace naší univerzity a kolegy z Polska, je technologicky jednoduchá a elegantní,“ říká Dora Kroisová z katedry materiálu Fakulty strojní TUL a proděkanka fakulty.
Japonský patent JP 6375324 byl udělen „Metodě získávání nanočástic biomorfního oxidu křemičitého z rostlinných částí charakteristických jeho vysokým obsahem“.
Spočívá v jednostupňovém procesu rozkladu rýžových slupek v mikrovlnném reaktoru v přítomnosti anorganických kyselin. Produktem procesu jsou 20nanometrové částice oxidu křemičitého v amorfní podobě, ve které se běžně nachází v přírodních zdrojích.
Dnes užívané komerční technologie získávání nanočástic syntetického oxidu křemíku, jakým je například Cab-O-Sil, jsou pyrogenní, a tedy energeticky velmi náročné – procesy běží při teplotách vyšších jak 1500 oC.
Nová patentovaná metoda vyvinutá na Technické univerzitě v Liberci funguje při teplotách o 1300 oC nižších.
Využití odpadních rýžových slupek pro získání oxidu křemičitého už se přitom světová věda zabývala.
„Doposud navrhované technologie využívaly jak chemické přečištění suroviny a její vysušení, tak následné spálení při teplotách nad 650 oC. Nanočástice biomorfního oxidu křemičitého tím byly také získány, ale se surovinou se musí mnohokrát manipulovat. To není ekonomické a spalování navíc není ekologické,“ říká dále Kroisová.
Křemík je pro lidské tělo nepostradatelný, patří mezi stopové esenciální prvky, které si tělo nedokáže vytvořit samo, a do organismu se proto musí dodávat z potravy. Podle docentky Kroisové je však pozitivní vliv křemíku na lidské tělo málo prezentován, přitom má tento prvek naprosto zásadní vliv především na výstavbu a stav našich kostí, cév, vlasů a nehtů.
Právě oxid křemičitý je ve své biomorfní formě pro organismus nejsnáze vstřebatelný a může zajistit dostatečné množství křemíku v těle.
Kromě toho se oxid křemičitý přidává do řady produktů – nachází se v silikonovém kaučuku, v zubních pastách nebo v lécích.
Nová technologie byla patentována nejprve v České republice, s ohledem na rozložení produkce rýže ve světě bylo rozhodnuto podat patentovou žádost také v zemi, kde se rýže pěstuje a kde by mohla nová metoda najít praktické využití.
„Udělení patentové ochrany na revoluční technologii získávání nanočástic z obnovitelného zdroje v zemi náležející navíc mezi ekonomicky nejvyspělejší na světě je uznáním odbornosti, nové myšlenky, nového postupu a především obrovským úspěchem pro naši univerzitu,“ shrnuje docentka Dora Kroisová.
-pir-
 s komerčním produktem typu Cab-O-Sil (černá křivka). Infračervená spektroskopie..jpg)
Další články v rubrice
Stovky firem doporučily naši Fakultu strojní. Díky tomu uspěla senzačně v soutěži
Fakulta strojní Technické univerzity v Liberci skončila na senzačním třetím místě soutěže Škola doporučená zaměstnavateli 2023 a uspěla mezi mnohem většími konkurenty. Historický úspěch přichází symbolicky v roce, kdy si fakulta a tedy i...
Zhmotnit ideje. Jedinečnou soutěž v 3D tisku pro středoškoláky ovládly modely diferenciálu, elektrostavebnice a převodovky
Funkční ukázka uzávěrky diferenciálu nenašla přemožitele v soutěži o nejlepší výukový model z oblasti techniky nebo přírodních věd zhotovený 3D tiskem. Soutěž je určená pro středoškolské studenty a pořádá ji Fakulta strojní TUL (FS). Druhé místo...
Fakulta strojní slavila 70 let sympoziem s průmyslovými partnery
Poděkování desítkám průmyslových partnerů, bez kterých by to nešlo. To byl stěžejní pilíř slavnostního odborného sympozia, které u příležitosti 70 let od založení Vysoké školy strojní v Liberci uspořádala Fakulta strojní TUL. Fakulta představila...
