|
||||||||||||||
|
FATÁJ archívum:
FATÁJ-online
A pdf-ekhez az Acrobat Reader itt tölthető le: |
2013-03-14
A faanyagvédelem fejlesztésének környezetvédelmi összefüggései
Vegyük figyelembe a fában tárolt légköri CO2-t is!
Bevezetés A különböző anyagok versenyében az építészet és a termékgyártás területén a fával szemben hátrányként mindig felhozzák, hogy a biológiai károsítókkal szemben kevésbé tartós, gyors száradás esetén vetemedik és repedékeny. E problémák nagy részén a faanyagvédelem és a famodifikálás eszközeivel már egyre nagyobb mértékben tudunk segíteni. A faanyag tartóssága szempontjából alapvető jelentőségű a gomba- és rovarállóság. Sajnos ezen élő szervezeteket csak olyan biocid anyagokkal tudjuk semlegesíteni, a károsításukat megelőzni, amelyek bizonyos mértékben az emberi szervezetre is ártalmasak. E szerek alkalmazása területén olyan jelentős szigorítások léptek életbe, hogy a korábban felhasználható kb. 200 hatóanyagból ma már csak 40 alkalmazható. A kutatók erre a problémára keresik a megoldásokat. Itt ki kell emelnünk a Nemzetközi Faanyagvédelmi Kutató Csoport (IRG-WP) működését és az általa évente szervezett konferenciákat, amelyeken öt szekcióba sorolva rendszeresen több mint száz előadás hangzik el. Az alábbiakban a teljesség igénye nélkül bemutatjuk azon törekvéseket, amelyek elősegítik a megújuló, nemes szépségű faanyag tartós alkalmazását, s ezáltal a CO2 tárolás meghosszabbítását. Ezzel kapcsolatban kötelességünk még megjegyezni, hogy a kémiai (védőszeres) faanyagvédelem értékelésekor senki sem foglalkozik azzal a kérdéssel, hogy mennyire fontos számunkra a CO2 kibocsátás mérséklése, a klímavédelem. Vizsgálataink szerint az épületek, fatermékek, faanyagok mintegy 30 millió tonna szenet tárolnak. Tehát a céltudatos faanyagvédelem jelentősen hozzájárulhat a globális felmelegedés megelőzéséhez.
Az élettartam, tartósság becslése Sajnálatos jelenség, hogy ez egyes kontinenseken eltérő besorolási és minősítési rendszereket alkalmaznak, ami sok problémát jelent a világméretű fakereskedelemben, de nehezíti a kutatók feladatát is. Ennek oka természetesen az eltérő klímaviszonyokban, az ott fellelhető sajátos károsítókban (pl. a trópusi tájakon a termeszek) és a jelentősen különböző fafaj összetételben, valamint a kutatási és szabványozási hagyományok különbségében keresendő. A tartóssági osztályba való soroláshoz legalább 2 vagy több gombával, laboratóriumban és természetes körülmények között is kellene végezni a vizsgálatokat és célszerű lenne a minősítéshez egy egységes rendszert kialakítani. Az alábbiakban (1. sz. táblázat) bemutatjuk a természetes fafajok tartósságát ismertető táblázatot a fontosabb fafajokra való leszűkítéssel.
Újabb kutatások történtek a különböző faépítmények és fatermékek életciklusának elemzésére. Ezek jelentőségét különösen megnöveli az a tény, hogy az üvegházhatást kiváltó legfontosabb gázból a CO2-ből, a vízből és a nap energiájából épül fel a fotoszintézis eredményeként a faanyag. Tehát a fatestben jelenlévő 50% arányú szén minél tartósabb tárolása hozzájárul a globális felmelegedés mérsékléséhez. A faanyag ezen fontos szerepét sajnos nem igen szokták kellő hangsúllyal kiemelni a fatermékek reklámozásakor.
Hannoveri kutatók egzakt függvény formájában írták le a nedvességtartalom és a hőmérséklet változásának (megfelelő dózissal reprezentálva) a kapcsolatát az erdei fenyő szíjácsának korhadásával (1. sz. ábra).
A klímaváltozással összefüggő kutatások azt is igazolták, hogy a felmelegedés hatására (3-4 celsius) különösen a hűvösebb tájakon (pl. Skandinávia) várható nagyobb mértékben a faanyagok tartósságának a csökkenése.
Biológiai védekezési módszerek Folyamatban vannak olyan kutatások, amelyek természetes anyagokat használnak fel faanyagvédőszerként. Ezek közül megemlítjük, hogy a nagyon tartós fák szabad fenolos vegyületei, tanninjai alkalmasak faanyagvédőszerként való felhasználásra. Példaként említjük, hogy együttműködésünkkel a Michigeni Egyetemen a fehér akácból kivont dihidrorobinetinből készítettek védőszert. Sajnos, ezen módszerek még abszolút gazdaságtalanok. A NymE, FMK Faanyagtudományi Intézetében is végeznek kísérleteket bíztató eredményekkel fűszernövények kivonatával, propolisszal. E területeken célszerű a további kutató munka, mivel évszázadokkal ezelőtt is már eredményesen használtak különböző növényi és állati eredetű anyagokat védőszerként. Új iránya a biológia védekezésnek az antagonista gombák felhasználása. A Trichoderma törzs gombái nem károsítják a fa szerkezetét, de hatásosan akadályozzák meg a bazídiumos gombák megtelepedését, korhasztó tevékenységét (2. sz. ábra).
Védekezés famodifikációval Az utóbbi időben új lendületet kapott a különböző módszerekkel történő faanyag nemesítés. Ennek céljai a színváltoztatás, a keménység, a méretstabilitás, a szilárdság és a tartósság fokozása. A faanyagvédelem szempontjából különösen a termikus és a hidrotermikus nemesítés tűnik perspektivikus módszernek. A kereskedelemben ma már tömegesen rendelkezésre állnak a fenyő "Thermoholz", "Thermowood" termékek különböző márkanevekkel. Ezen termékek éves termelése európai szinten több százezer m3-t ér el. A legelterjedtebb száraz termikus kezeléssel kapcsolatban megjegyezzük, hogy a gombák, rovarok ellen csak a 200-230°C közötti hőkezelések eredményesek. Az ilyen faanyag ellenben jelentősen veszít szilárdságából, keménységéből, tehát szerkezeti célra csak korlátozottan alkalmazható. Negatívumként kell még megemlíteni, hogy ezekben a sötét színű fenyő deszkákban igen gyakoriak a repedések is. A lombos fák esetén ezen módszerek alkalmazása még csak kísérleti stádiumban van. 160-180°C fokos kezelés mellett az NymE Faanyagtudományi Intézetében esztétikusan sötétített bükk, kőris és cser parkettákat készítettek. Érdekes eredmény, hogy ezen parketták keménysége gyakorlatilag nem csökkent, zsugorodási, dagadási hajlamuk pedig mérséklődött. Eredményes lehet a kutatások alapján a jellegtelen nyár anyag modifikálása is. Kémiai modifikációs eljárások közül egyre inkább terjed az acetilezés és a furfurolozás. Az acetilezett faanyag biológiai degradációjának vizsgálata hosszú távú tengervízben való tárolás során azt igazolta, hogy az acetilezés biológiai tartóssága egyenértékű az arzéntartalmú védőszerrel történő kezeléssel.
Új színt jelentenek a famodifikációs eljárások között az extrudált fa-műanyag kompozitok. E területen érdekes kísérletet végeztek elhasznált, védőszerekkel kezelt faanyagok felhasználására. A termékek tartóssága megnövekedett, de a védőszer kimosódást meg kellett akadályozni külső réteg létrehozásával.
Kémiai védőszerek fejlesztése A fejlesztések célja alacsony hatóanyag bevitel mellett eredményes védekezési eljárások kidolgozása, a kimosódás mérséklése. Az NymE FMK Faanyagtudományi Intézetében kísérleteket végeztek nanocink alkalmazásával. A nanotechnológiai módszerek fejlesztése új lehetőséget teremthet a védőszerek bevitelének mérséklésében. Több országban folyamatosan kísérleteznek a meglévő védőszerek korszerűsítésére, különösen a bór vegyületek fejlesztése van napirenden (pl. BORACOL 200 RH, ATB ammónium-tetrafenil-borát, stb.). Egyes területeken sikeresen alkalmazhatók a vékony védőszer-felületetek jelentős gombaölő hatással.
Összefoglalás Az eredményes faanyagvédelem területén nagy problémákat okoz az alkalmazható biocid anyagok körének beszűkítése. Véleményünk szerint e területen a felhasználási céloknak megfelelően differenciáltabban kellene eljárni. Természetes, hogy eltérő anyagokat és módszereket kell alkalmazni egy faház, egy játszótér vagy egy vasúti talpfa esetén. Nem téveszthetjük szem elől azonban, hogy a faszerkezetek, fatermékek élettartamának növelése jelentős gazdasági előny és a széntárolás meghosszabbítása révén klímaváltozást mérséklő tényező. A bemutatott új út-keresések, eredmények hozzájárulhatnak a problémák megoldásához.
Ez a tanulmány a Környezettudatos energia hatékony épület című TÁMOP-4.2.2.A-11/1/KONV-2012-0068 számú projekt keretében, az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósult meg.
szerzők: dr. Csupor Károly, Molnár András, Börcsök Zoltán
|
| ||||||||||||
|
||||||||||||||
