Что такое ГВЛ плиты. Укладка ГВЛ
29 января 2013 / Awtor: Пурич Валерий
Здравствуйте друзья.
Давайте сегодня поговорим, о том, что такое ГВЛ плиты и как происходит укладка ГВЛ, т.е. «сухой» способ выравнивания пола.
Ни для кого не секрет, что в современном строительстве применяют «сухие» процессы при возведении домов и их отделке. Это касается практически всех конструкций дома – будь то стены, потолок или пол.
Например, при выравнивании стен внутри помещения, используют листовой гипсокартон вместо штукатурки. Это более удобный вид отделки стен. Ведь так называемый «мокрый способ» требовал значительных трудозатрат. Процесс был долгим и трудоемким. То ли дело – монтаж гипсокартонных листов. Это гораздо удобнее, более практично (есть возможность спрятать коммуникации при необходимости), да и стены получаются значительно ровнее и красивее.
При наружной отделке дома также применяют сухие способы.
Это и сайдинг и другие вентилируемые фасады с воздушной подушкой и утеплителем внутри. Но сегодня не об этом. Информацию по утеплению дома можете почитать ЗДЕСЬ.
Это и сайдинг и другие вентилируемые фасады с воздушной подушкой и утеплителем внутри. Но сегодня не об этом. Информацию по утеплению дома можете почитать ЗДЕСЬ.Вот также, в наше время начали применять сухое выравнивание полов.
Начнем по порядку.
Все мы знаем, что для правильной укладки финишных покрытий требуется выравнивание пола. Ровный пол послужит качественной основой для укладки. Он позволяет обеспечить плавные переходы напольного покрытия, облегчить укладку паркета или ламината. Кроме того, ровный пол позволяет скрыть под собой систему бытовых коммуникаций. И вообще, пол в доме должен иметь красивый внешний вид, удобным для уборки и что немаловажно – по максимуму сделан из экологически чистых материалов. Кроме этого, пол должен иметь хорошую тепло- и шумозащиту.
Как же достичь всего этого скажете вы?
Применяя «мокрый способ» заливки полов этих всех требований не добиться.
Как раньше выравнивали пол?
Чаще всего для выравнивания полов применяется цементная стяжка. Она требует довольно внушительных затрат, как материальных, так и временных. Получается, что просто делали цементную стяжку, сверху покрывали линолеумом и пол готов. (В этой статье деревянные полы затрагивать не будем.).
Она требует довольно внушительных затрат, как материальных, так и временных. Получается, что просто делали цементную стяжку, сверху покрывали линолеумом и пол готов. (В этой статье деревянные полы затрагивать не будем.).А ведь чтобы сделать пол по всем правилам одной цементной стяжки мало. Снизу, к примеру железобетонные плиты, затем там должен присутствовать утеплитель с сухой стяжкой на основе листов ГВЛ, а уж потом любое напольное покрытие. Это может быть , что угодно паркет, ламинат, ковролин или что-то другое.
Для сокращения денежных расходов и экономии времени используется сухое выравнивание. Несмотря на видимую простоту такого метода, он является не менее надежным, чем мокрая стяжка. Кроме того, сухое выравнивание, позволяет выполнить стяжку такой же ровной, как и при использовании мокрого метода.
Что такое ГВЛ плиты.
Давайте сначала ознакомимся с листами ГВЛ поближе. ГипсоВолокнистые Листы – это сочетание гипса и древесных волокон. Как известно, что из гипса изготавливают гипсокартон, а на основе древесных волокон сделаны листы ДВП. ГВЛ удачно сочетает в себе свойства этих материалов. ГВЛ – это безопасный, довольно прочный материал. К тому же он не поддерживает горение. Гипсоволокно имеет более высокую влагостойкость, чем гипсокартонный листы.
Как известно, что из гипса изготавливают гипсокартон, а на основе древесных волокон сделаны листы ДВП. ГВЛ удачно сочетает в себе свойства этих материалов. ГВЛ – это безопасный, довольно прочный материал. К тому же он не поддерживает горение. Гипсоволокно имеет более высокую влагостойкость, чем гипсокартонный листы.Встречается еще название – ГВП. Это тоже самое, только — ГипсоВолокнистая Плита.
При помощи ГВЛ можно производить любую отделку внутренних помещений: стен, пола, потолка, наклонных поверхностей. Это альтернатива мокрого способа отделки помещений (штукатурки цементо-песчаной смесью), как говорилось выше. Сейчас многие застройщики предпочитают строить экологически чистые деревянные дома. Такой дом дышит и в нем прекрасно себя чувствуешь. А разве можно штукатурить такие дома. Нет, конечно. Разве, что фундамент и пол.
А вот применить для отделки ГВЛ, которое тоже дышит — самое то.
Ведь гипс относится к уникальным экологически чистым материалам. И из него можно делать много различных стройматериалов. К примеру, гипсокартон и плиты ГВЛ.
И из него можно делать много различных стройматериалов. К примеру, гипсокартон и плиты ГВЛ.Давайте разберемся, а чем они отличаются.
Гипсокартон — это спрессованный слой гипса, оклеенный бумагой. Его применение в строительстве велико.
В состав ГВЛ плиты кроме гипса входят целлюлозные или древесные волокна. Получается гипс, который армируется этими волокнами. Это все равно, например,что бетон и железобетон.
Полученная спрессованная смесь на сжатие имеет прочность во много раз больше, чем просто прессованный гипс. Помимо прочности материал приобретает и более высокую вязкость.
Вы, конечно, знаете, что забить гвоздь либо закрутить шуруп в гипсокартон не получится. Не будет никакой прочности. Просто отобьете кусок гипса и будет дыра.
Потолок из ГВЛ: достоинства, назначение, технология монтажа
Даже когда бюджет ремонта ограничен, все равно есть масса вариантов обустройства потолка в квартире. Одним из таких экономичных, но в то же время эстетичных и долговечных вариантов является потолок из ГВЛ.
Что такое ГВЛ
Аббревиатура ГВЛ означает гипсоволоконный лист. На вид и по многим свойствам он схож с гипсокартоном. Однако потолок ГВЛ (по фото видно) все же отличается от ГК конструкции. Эксплуатационные и текстурные отличия сводятся к следующим пунктам:
- в обоих случаях основой листа является гипсовая масса, но гипсоволокно картоном с двух сторон не обклеивают;
- у ГВЛ более однородный состав;
- структура сырья гораздо плотнее, следовательно, масса потолка будет больше;
- показатель морозоустойчивости у ГВЛ в 3 раза превосходит побратима;
- по звукоизоляционным свойствам он тоже лидирует;
- высока способность гипсоволокна противостоять огню и отталкивать воду.
В остальном характеристики родственных по составу панелей мало в чем расходятся. С ними легко можно работать и самостоятельно. Монтаж в том и другом случае выполняется быстро, экономично и несложно.
ГВЛ или ГКЛ для потолка: что лучше? Если владелец помещения преследует цель сэкономить и в короткие сроки оборудовать перекрытие, тогда идеальным вариантом станет гипсокартон.
А если хочется сделать качественный ремонт, оградиться от соседей по полной программе (путем тепло и шумоизоляции), уделяя внимание безопасности помещения, тогда стоит обратить свое внимание на ГВЛ. Цена за 1 м, для справки, у гипсоволокна в любом случае будет выше.
Разновидности гипсоволоконных листов
Производители выпускают плиты ГВЛ для потолка разной толщины и величины. От этих параметров зависит сфера применения материала. Так, например, обшивка перекрытий своими руками предполагает использование малоформатных вариантов. Одному, без помощников, без специального оборудования так будет проще работать.
Для промышленного применения, помещений больших размеров и бригад, подготовленных профессионально, подойдут крупногабаритные листы.
На рынке существует несколько видов ГВЛ, исходя из которых можно определить, для каких целей он больше всего сгодится:
- Стандартный – серый с синим маркером – предназначен для стен и потолков без значительной нагрузки, также материал применяют, когда нужен подвесной потолок из ГВЛ по системе Кнауф.
- Огнестойкий – на сером листе можно найти красный маркер, он означает пригодность для отделки воздуховодов и коммуникационных коробов.
- Влагостойкий – синяя отметка на зеленой панели говорит о том, что такая обшивка выдержит интенсивное воздействие влаги, пара, сырости.
- Устойчивый к возгоранию и намоканию – зеленые листы с красной отметкой предназначены для отделки бани, кухни, сауны, шахты лифта.
ГВЛ – материал хоть и простой, но очень экономичный. Он лишен лишних достоинств, за которые пришлось бы переплачивать. А размерный ряд более чем обширный, в любом случае удастся подобрать подходящие по величине полотна для любого типа отделки.
Порядок работ при отделке потолка ГВЛ
Монтаж ГВЛ на потолок мало чем отличается от работы с ГКЛ, поэтому тем, кто знаком с гипсокартоном, держал его в руках, знает о способах крепления, будет просто работать и с гипсоволокном.
Принцип сборки потолка довольно прост и займет не много времени.
Здесь есть несколько этапов:
- Подготовка поверхности – удаление выпирающих элементов и ветхих участков старого потолка, зачистка; разметка.
- Изготовление каркаса – основанием выступают профили, что используются для ГКЛ. Однако каркас должен быть прочнее, элементы больше, чтобы выдержать более массивные элементы. Крепить их к основанию нужно тоже намного тщательнее.
- Проведение коммуникаций – монтаж электропроводки, вентиляции, труб и кабелей.
- Укладка изоляционных материалов – если планируется сделать комнату звуконепроницаемой и максимально теплой, нужно позаботиться о дополнительных материалах и положить их под ГВЛ.
- Обшивка гипсоволокном – далее следует основной этап. Здесь основным отличием будет необходимость проклейки листов в местах соединений помимо стандартной работы с саморезами. Разрезать полотно канцелярским ножом не получится, здесь потребуется более серьезный инструмент вроде лобзика или дисковой пилы.
- Финишная отделка – перед шпаклевкой необходимо заделать швы малярной лентой или армирующей сеткой. После можно потолок покрывать даже глянцевой краской.
После можно потолок покрывать даже глянцевой краской.Потолок из ГВЛ может быть многоуровневым, с точечной подсветкой, спрятанными ленточными светильниками, даже можно сделать красочное разноцветное полотно.
характеристика материала, правила выбора, назначение и сфера применения, этапы монтажа, советы, видео
Гипсоволокнистый лист (ГВЛ) – листовой отделочный материал, подобный гипсокартону, изготавливающийся из строительного гипса ГВЛ или гипсоволокнистый лист представляет собой качественный отделочный материал, базирующийся на гипсе, армированном различными видами современных технологических добавок и распущенной целлюлозой. Отличительной чертой таких листов является гомогенность материала, не обладающего картонным покрытием или оболочкой. Показатель плотности ГВЛ значительно выше, чем у листового гипсокартона, что способствует увеличению прочностных характеристик.
Характеристика материала
ГВЛ являются прямоугольными элементами, отшлифованными с лицевой стороны и пропитанными посредством специального состава, выполняющего роль грунтовки. Такая особенность материала позволяет не осуществлять дополнительное грунтование.
Номинальные размеры листов:
- стандартные листы имеют длину 2,5 метра, ширину 1,2 метра и толщину 10 или 12 миллиметров;
- малоформатные листы имеют длину 1,5 метра, ширину 1 метр и толщину 10 или 12 миллиметров.
Технические параметры листов:
- максимальная влажность – ≤ 1,5 %;
- показатель максимальной плотности – 1250 кг/м³;
- коэффициент теплопроводности – 0,22-0,36 Вт/м ºС;
- прочность на изгиб – минимум 5,5 МПа;
- прочность на сжатие – минимум 10 МПа;
- класс горючести – Г1;
- класс воспламеняемости – В1;
- класс дымообразования – Д1;
- класс токсичности – Т1.
Гипсоволокнистые листы являются однородным материалом, не имеющим оболочки (картонного покрытия)
Также читайте материалы:
Преимущества ГВЛ
- возможность использования в технически-оптимизированных типах конструкций;
- строительный материал отличается большой точностью размеров;
- минимизация процессов «мокрого» типа;
- использование в реконструкции старых сооружений;
- применение в различных архитектурных дизайнах;
- способность выдерживать значительные точечные нагрузки;
- незначительный вес.
Низкий коэффициент теплопроводности делает ГВЛ отличным материалом для термоизоляции помещений
Правила выбора
Гипсоволокнистый лист при монтаже полов является хорошо зарекомендовавшим себя вариантом. Есть некоторые нюансы, позволяющие приобрести оптимальный вид ГВЛ для пола.
- Для обустройства качественных полов рекомендуется приобретать плиты ГВЛ, максимальный размер которых составляет 1,5х1,0 метр с толщиной в один сантиметр.
- Кроме того, в процессе выбора необходимо учитывать двухрядный способ укладки ГВЛ для пола. Таким образом площадь приобретаемого материала должна в два раза превышать площадь половой поверхности.
На современном рынке строительных материалов предлагается уже готовый вариант двойных плит, которые склеены в производственных условиях. Для удобства такие плиты оснащены торцевыми фальцами.
- При выборе особое внимание уделяется соответствию предназначения ГВЛ предполагаемому использованию. Реализации подлежит материал, предназначенный не только для выполнения работ на поверхности пола, но и используемый для установки на стены. И тот и другой вид гипсоволокнистых листов может быть представлен влагостойким и невлагостойким вариантом. Влагостойкий тип плит обрабатывается специальной влагоотталкивающей пропиткой.
Покупая ГВЛ, прежде всего, нужно выбирать листы от хорошо зарекомендовавших себя производителей
Назначение и сфера применения
Современные гипсоволокнистые листы широко используются в различных областях технических решений.
Чаще всего конструкции из гипсоволокнистых листов бывают представлены:
- перегородками каркасно-обшивного типа;
- облицовкой стеновых поверхностей;
- обшивкой потолков и скатов мансардных помещений;
- обустройством коммуникационных шахт;
- устройством подвесных потолков;
- сборными основаниями под половые покрытия;
- огнезащитными облицовками различных строительных конструкций.
Подготовка к укладке ГВЛ
Укладке нового полового покрытия на основе гипсоволокна предшествует демонтаж старого пола до бетонного перекрытия. Поверхность бетонного основания подлежит тщательной очистке от различного мусора и пыли.
Если в состав пола входят две плиты, то образовавшиеся между ними промежутки заполняются посредством цементного раствора. Оптимальным вариантом является использование с этой целью цемента М-300.
Допускается использование готовой сухой смеси заводского производства, предназначенной для выполнения монтажных или кладочных работ. Полученное цементное выравнивание необходимо тщательно просушить, после чего провести повторную очистку от мусора.
Укладывать плиты из ГВЛ можно не только на деревянные конструкции, но и на железобетонное основание. Кроме того, на покрытие из указанного выше материала допускается установка тёплых полов, которую можно осуществить самостоятельно. Под листами такого материала можно размещать любые инженерные коммуникации.
Для теплоизоляции можно использовать волокнистый тип утеплителя, а также засыпные или пенополистирольные материалы. Пароизоляцией обычно служит полиэтиленовая плёнка с толщиной ≥200 мкм.
Перед укладкой ГВЛ поверхность бетонного основания подлежит тщательной очистке от различного мусора и пыли
Этапы монтажа
На первом этапе монтажных работ необходимо по периметру всего помещения зафиксировать кромочную ленту с толщиной в 1 см.
Далее выполняются следующие монтажные работы:
- поверх покрытия из полиэтилена укладывается пароизолирующая подложка внахлёст;
- выполнение керамзитной засыпки с фракцией ≤ 0,5 сантиметра;
- установка направляющих согласно строительному уровню;
- выравнивание пола по выставленным направляющим;
- монтаж первого слоя ГВЛ-плит от ближайшего к дверному проёму угла;
- нанесение на листы клеящей мастики или ПВА;
Монтаж данного отделочного материала относится к «сухим» технологиям устройства пола, а значит, многие работы будут осуществлены гораздо быстрее
- укладка второго слоя ГВЛ-плит в противоположном направлении;
- стягивание всех листовых фрагментов крепежами с шагом ≤ 30 сантиметров и проклеивание по фальцевым участкам;
- удаление излишков клеящего состава, а также шпаклёвка мест креплений и швов.
Готовую поверхность из гипсоволокнистых листов следует тщательно загрунтовать.
Советы и рекомендации
Чтобы выполнить качественный монтаж полового покрытия из ГВЛ, подрезка гипсоволокнистых листов возможна только после монтажа заключительного ряда материала.
Сухой тип полов, обладающих двойной толщиной и склеенных в фабричных условиях, предполагает принцип монтажа, аналогичный работе с малоформатным типом плит. Такой материал способствует сокращению времени монтажных работ. При этом фальцы с клеевым покрытием обуславливают стыковку гипсоволокнистых листов.
Чтобы обрезать фальцевые участки, которые примыкают к стенам, необходимо предварительно стянуть все плиты крепежами.
Для резки листов материала под необходимый размер рекомендуется использовать электрический лобзик или ножовку
При использовании для утепления теплоизоляторов волокнистого типа предпочтение следует отдавать минеральной вате.
Имеет смысл применять гипсоволокнистые листы, если необходимо выполнить быстрый и лёгкий монтаж экологически чистого покрытия в условиях малоэтажного строительства или при выполнении работ в многоквартирных домах.
Строим нишу-стеллаж из ГВЛ (видео)
Разбейте его! Как ученые получают топливо из растений · Границы для молодых умов
Аннотация
Когда вы едете на автобусе в школу утром, ваша поездка, вероятно, осуществляется на дизельном топливе или бензине, которые производятся из нефти. Нефть – это ископаемое топливо , что означает, что она производится из разложившихся, окаменелых организмов, таких как древние растения, планктон и водоросли, которые были погребены под поверхностью Земли на протяжении миллионов лет.
Ископаемые виды топлива, такие как нефть, природный газ и уголь, добываются из недр земли и используются для привода автомобилей, обогрева зданий и выработки электроэнергии. Нефть также можно использовать для производства химикатов на нефтяной основе (нефтехимии), которые встречаются во многих повседневных вещах, например, в подошвах вашей обуви или пластиковом покрытии сиденья школьного автобуса.
Ископаемые виды топлива хороши тем, что они очень энергоемкие, т. Е. Они содержат много энергии на единицу объема.Это означает, что ископаемые виды топлива очень хороши для питания автомобилей и выработки тепла. Не очень хорошо в ископаемом топливе то, что на Земле их ограниченное количество. Поскольку ископаемое топливо формируется за миллионы лет, мы в конечном итоге израсходуем его, прежде чем будет произведено больше. Кроме того, при сжигании ископаемого топлива или нефтехимических продуктов выделяется углекислый газ (CO 2 ). CO 2 известен как парниковый газ, потому что он может задерживать солнечные лучи в атмосфере Земли, действуя так же, как стеклянная крыша теплицы.Сжигание ископаемого топлива увеличивает концентрацию CO
Из-за этих проблем ученые и инженеры усердно работают над поиском новых видов топлива и химикатов, которые не добавляют CO 2 в атмосферу, и которые могут быть возобновлены, когда запасы истощаются.
Топливо и химикаты, отвечающие этим требованиям, обозначаются как «, устойчивое ». С экологической точки зрения материал является экологически безопасным, если его можно использовать в течение длительного времени, без истощения и без общего негативного воздействия на окружающую среду.
Биотопливо – это один из видов топлива, многообещающий для нашего энергетического будущего, поскольку он является возобновляемым и экологически чистым. Другими словами, биотопливо устойчиво.
Биотопливо обычно производится из растительных материалов, которые не могут быть употреблены в пищу людьми, таких как стебли кукурузы, травы и древесная щепа. Биомасса – это другое название растительного сырья, которое используется для производства биотоплива. Когда биомасса собирается и обрабатывается, ученые могут расщеплять и преобразовывать растительные клетки в возобновляемое топливо или химические вещества.Поэтому вместо того, чтобы ждать миллион лет, пока природа превратит растения в ископаемое топливо, ученые пытаются ускорить этот процесс, используя хитроумную химию для производства биотоплива из растений, которые сегодня живы.
А теперь подожди секунду. Если сжигание ископаемого топлива, которое состоит из древнего органического вещества, выбрасывает CO 2 в атмосферу… не создает ли сжигание биотоплива ту же проблему? К счастью, ответ отрицательный. При сжигании биотоплива действительно выделяется CO 2 , но помните, что растения, используемые в биотопливе, не древние – они жили на Земле в то же время, что и мы с вами.И хотя мы, люди, дышим кислородом, чтобы остаться в живых, растения вместо этого дышат CO 2 . Это означает, что поскольку растения, используемые для производства биотоплива, потребляют CO 2 в процессе своего роста, общего увеличения количества CO 2 в атмосфере при их сжигании не происходит. Они только заменяют то, что взяли. Кроме того, в отличие от нефти, мы всегда можем вырастить новые растения для биотоплива, когда они нам понадобятся.
Итак, если биотопливо является устойчивым и экологически чистым, то оно должно быть идеальным решением наших энергетических проблем, верно? К сожалению, процессы, которые ученые используют для превращения биомассы в биотопливо, могут быть очень дорогими.
Дорогостоящие химические реакции означают дорогостоящее биотопливо и биопродукты, и большинство потребителей предпочтут обычный бензин или пластик более дорогим «зеленым» продуктам. Кроме того, для некоторых реакций с биотопливом требуются агрессивные химические вещества, которые могут создавать собственные экологические проблемы, оставляя нас прямо там, где мы начали с точки зрения устойчивости (2).
Чтобы увидеть, как растения превращаются в полезное топливо и химические вещества, мы должны сначала понять, из чего они сделаны. Стенки растительных клеток отвечают почти за весь вес растения и состоят из трех сложных молекул, называемых целлюлозой, гемицеллюлозой и лигнином (рис. 1).
- Рисунок 1. На этом рисунке показана основная структура тканей растения, начиная с уровня листа (вверху: «несъедобные растения») и увеличивая масштаб до клеточного уровня (слева: «клетка растения»).
- Как видите, на клеточном уровне длинные молекулы целлюлозы (показаны синим) плотно упакованы в пучки, окруженные гемицеллюлозой (оранжевый) и лигнин (зеленый). Эта плотно упакованная структура делает ткани растений прочными и долговечными.
Эта плотно упакованная структура делает ткани растений прочными и долговечными.Первые две молекулы, целлюлоза и гемицеллюлоза, разрываются на простые сахарные строительные блоки, связанные вместе в компактную структуру, которая поддерживается третьей молекулой – лигнином (рис. 1).Все три сложные молекулы в растениях должны быть разделены на части, чтобы получить доступ к строительным блокам сахара внутри, которые затем можно превратить в биотопливо.
Один из способов добиться разрушения биомассы – использовать много агрессивных химикатов для разрушения тканей растения. Однако эти химические вещества могут быть дорогими – даже токсичными (2). В идеале мы хотели бы упростить разрушение растений, чтобы нам не приходилось так сильно полагаться на эти химические вещества.
Одно из возможных решений – использовать растворитель – жидкость с химическими свойствами, которые позволяют растворять другие материалы… например, растения.Большинство из нас используют растворители каждый день, даже если мы не подозреваем об этом.
Например, вы используете воду в качестве растворителя каждый раз, когда моете руки или готовите горячий шоколад быстрого приготовления.
Иногда с работой можно справиться только с помощью растворителя определенного типа. Например, вода может растворять какао-порошок для приготовления горячего шоколада, но не удаляет лак с ногтей – для этого вам понадобятся химические вещества, называемые ацетон или этилацетат.
К сожалению, до недавнего времени исследователи энергетики не могли найти растворитель, который был бы (а) дешевым, (б) устойчивым и (в) хорошо разрушающим растения.Но теперь мы обнаружили очень интересный новый растворитель под названием γ- валеролактон (сокращенно GVL ), который может сделать производство биотоплива намного дешевле и эффективнее (3). GVL – такой интересный растворитель, потому что он не только дешев – он возобновляемый, потому что он сделан из самой биомассы.
Мы обнаружили, что можем использовать GVL для извлечения более 70% исходных сахаров, захваченных в плотной структуре биомассы, для производства простых сахаров, которые гораздо легче превратить в топливо.-1200x1200.png)
Этот процесс проиллюстрирован на Рисунке 2, который показывает химическую реакцию, протекающую внутри реактора биотоплива. Биотопливные реакторы – это металлические сосуды, в которых проходят реакции переработки биотоплива. Они специально разработаны, чтобы выдерживать воздействие тепла, давления и химикатов.
- Рисунок 2 – Иллюстрация производства сахара на заводах с использованием GVL в качестве растворителя.
Два основных свойства GVL делают его отличным растворителем для экстракции сахара:
(1) GVL дает кислотам большой импульс.
Для начала любой химической реакции задействованные ингредиенты (реагенты) должны сначала собрать достаточно энергии. Наименьшее количество энергии, необходимое для запуска реакции, называется «энергией активации» (рис. 3). В обычных реакциях производства биотоплива большое количество кислот смешивается с водой, чтобы помочь расщепить биомассу. Это может занять некоторое время, особенно для очень жестких или древесных растений, но добавление GVL в реакцию дает кислотам большой заряд энергии.
Это ускорение помогает системе быстрее собирать свою энергию активации, поэтому реакция может протекать быстрее (4, 5) (Рисунок 3).
- Рисунок 3 – Этот график иллюстрирует эволюцию химической реакции.
- «Свободная энергия» – это причудливый способ обозначить энергию, имеющую отношение к химической реакции. «Ход реакции» представляет собой состояние, через которое реагенты должны пройти, чтобы превратиться в продукты.
Чтобы проиллюстрировать это явление, представьте, что две девушки, Джемма и Валери, собираются мчаться друг с другом на вершину крутого холма. Обычно оба бегуна должны стоять за стартовой линией, чтобы убедиться в честности гонки.Но в этой гонке Джемма действительно имеет большую фору: когда включается зуммер, она начинает бежать на полпути вверх по крутому склону, а Валери должна начинать с самого низа. Как вы думаете, кто победит? Как вы уже догадались – Джемма поднимается на вершину холма раньше Валери. Подобно тому, как форсированный старт приближает Джемму к вершине холма в аналогии с гонкой, GVL приближает кислоту к точке реакции с биомассой, позволяя реакции протекать намного быстрее.
(2) GVL избавляет от лигнина.
Для растений лигнин действительно важен: он придает им форму и структуру и помогает им расти здоровыми и сильными. Но для ученых лигнин – всего лишь неприятность. Это прочная и стойкая молекула, которую очень трудно разрушить, и она мешает получению простых сахаров из молекул целлюлозы и гемицеллюлозы. Однажды ученые надеются, что сумеют расщепить сам лигнин и получить полезные вещества, но пока они просто не хотят, чтобы он мешал. GVL обладает необычной способностью растворять лигнин и препятствовать тому, чтобы он блокировал главный приз: богатые энергией строительные блоки сахара.
Пожалуй, самое лучшее в GVL, что он может быть переработан. В конце реакции биотоплива жидкий CO 2 может быть добавлен в реактор для разделения каждого реагента на отдельный слой (рис. 2). Представьте себе бутылку с необычной заправкой для салата: масло и уксус вместо того, чтобы смешиваться друг с другом, остаются полностью разделенными, пока бутылку не встряхивают.
Точно так же, когда CO 2 добавляется в реактор для биотоплива, GVL и раствор сахара становятся точно такими же, как эта заправка для салата.Все сахара переходят в один слой и становятся концентрированными (см. Рис. 2), в то время как GVL образует отдельный слой. Затем GVL можно легко удалить и использовать снова, в то время как раствор сахара, который получают ученые, примерно в пять раз более концентрированный, чем он был бы без GVL. Эта повышенная концентрация очень важна, потому что это означает, что вам нужно тратить меньше энергии на очистку конечного продукта, что делает весь процесс более эффективным и менее расточительным.
После удаления GVL остается концентрированный и очень полезный сахарный раствор.У ученых есть два варианта использования этого энергоемкого раствора:
- Они могут модернизировать сахара посредством дальнейших химических реакций до других полезных молекул, которые сегодня используются для производства многих продуктов, получаемых из нефтехимии. Это означает, что GVL можно использовать для производства экологически чистых альтернатив пластмассам, мылу, краскам и многим другим распространенным материалам.
- Они могут «кормить» сахаром микроорганизмы, такие как дрожжи или бактерии, которые затем метаболизируют его и производят топливо.Одним из примеров является биотопливный этанол: он может приводить в действие легковые и грузовые автомобили и другие машины почти так же эффективно, как бензин. У некоторых микроорганизмов особенно хороший аппетит к сахару, производимому с использованием GVL, потому что они не содержат агрессивных химикатов, которые часто используются в других реакциях биотоплива. Тот факт, что микроорганизмы могут не только выживать, но и процветать на сахарах, обработанных GVL, означает, что GVL подходит для использования в других биологических реакциях, а не только в химических. В этой работе микроорганизмы использовались для получения этанола такой высокой концентрации, что очистка этанола до годного к употреблению топлива обходилась недорого.
Это означает, что GVL можно использовать для производства экологически чистых альтернатив пластмассам, мылу, краскам и многим другим распространенным материалам.
По всем этим причинам использование GVL дает ученым надежду на создание биотоплива и химикатов, которые могут конкурировать с нефтепродуктами на рынке. На протяжении веков люди изобретали новые технологии и развивали промышленность с поразительной скоростью – иногда с серьезной ценой для окружающей среды. Процесс производства биотоплива, отвечающий всем требованиям доступности, возобновляемости и устойчивости, может принести пользу как людям, так и Земле.С открытием роли GVL в переработке биотоплива мы считаем, что на один шаг ближе к устойчивому будущему.
Глоссарий
Биотопливо : ↑ Определенные виды растительных веществ (см. Биомассу) можно перерабатывать в жидкое или газообразное топливо, называемое биотопливом. Некоторые виды биотоплива могут быть возобновляемыми альтернативами ископаемым видам топлива, например бензину.
Биомасса : ↑ Биомасса – это общий термин, относящийся к любому органическому (углеродсодержащему) материалу, который происходит из живого вещества, например растений.
Биомасса растений состоит из трех основных молекул: целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина. Типы биомассы, используемые для производства биотоплива, включают растения и растительные отходы, такие как травы, стебли кукурузы и древесная щепа.
Ископаемое топливо : ↑ Ископаемое топливо образуется под землей в течение миллионов лет и состоит из органического вещества тканей древних растений и животных. Ископаемые виды топлива включают уголь, природный газ и нефть. Нефть может быть переработана в другие виды топлива, такие как дизельное топливо и бензин.
Глобальное потепление : ↑ Когда слишком много углекислого газа (CO 2 ) попадает в атмосферу, он может задерживать солнечные лучи внутри атмосферы. Это явление называется парниковым эффектом, и оно может привести к общему повышению глобальной температуры, называемому глобальным потеплением.
GVL : ↑ GVL – сокращение от γ- валеролактона .
Это химическое вещество, которое можно легко получить из растений. В нашем эксперименте мы использовали ГВЛ в качестве растворителя для растворения растений.В прошлом GVL использовался в парфюмерной промышленности, потому что он имеет сладкий травяной запах. GVL также использовался в фармацевтических продуктах.
Реакция : ↑ Химическая реакция происходит, когда атомы в веществе перегруппировываются, что приводит к химическому изменению вещества. Химическая реакция может начаться только после того, как она накопит достаточно энергии. Это минимальное количество энергии, необходимое для начала реакции, называется энергией активации.
Растворитель : ↑ В химии растворитель – это жидкость или газ, способный растворять другое вещество, называемое растворенным веществом.Когда вы добавляете растворитель к растворенному веществу, вы получаете раствор.
Устойчивый : ↑ С экологической точки зрения материал является экологически безопасным, если его можно использовать в течение длительного времени, без истощения или общего негативного воздействия на окружающую среду.
Например, возобновляемая энергия является устойчивой, потому что мы можем производить ее больше, не нанося значительного ущерба окружающей среде. В более широком масштабе экологическая система является устойчивой, если она может выжить в течение долгого времени при здоровом уровне биоразнообразия, продуктивности и ресурсов.
Первоисточник Статья
↑ Luterbacher, J. S., Rand, J. M., Alonso, D. M., Han, J., Youngquist, J. T., Maravelias, C. T., et al. 2014. Производство неферментативного сахара из биомассы с использованием γ-валеролактона из биомассы. Наука 343: 277–280. DOI: 10.1126 / science.1246748
Список литературы
[1] ↑ Tester, J. W. 2005. Sustainable Energy. Кембридж, Массачусетс: MIT Press.
[2] ↑ Luterbacher, J.С., Мартин Алонсо, Д., Думесик, Дж. А. 2014. Целенаправленное химическое улучшение лигноцеллюлозной биомассы до платформенных молекул. Green Chem. 16: 4816–38.
DOI: 10.1039 / C4GC01160K
[3] ↑ Лутербахер, Дж. С., Рэнд, Дж. М., Алонсо, Д. М., Хан, Дж., Янгквист, Дж. Т., Маравелиас, К. Т. и др. 2014. Производство неферментативного сахара из биомассы с использованием γ-валеролактона из биомассы. Наука 343: 277–80. DOI: 10.1126 / science.1246748
[4] ↑ Меллмер, М. А., Сенер, К., Галло, Дж. М. Р., Лутербахер, Дж. С., Алонсо, Д. М., Думесик, Дж. А. 2014. Эффекты растворителя в реакциях конверсии биомассы, катализируемых кислотой. Angew Chem. Int. Эд. 53: 11872–5. DOI: 10.1002 / anie.201408359
[5] ↑ Меллмер, М. А., Алонсо, Д. М., Лутербахер, Дж. С., Галло, Дж. М. Р., Дюмесик, Дж. А. 2014. Влияние гамма-валеролактона на гидролиз лигноцеллюлозной биомассы до моносахаридов. Green Chem. 16: 4659–62. DOI: 10.1039 / C4GC01768D
..
Группа под названием «Граждане Бутау, проживающие в Монровии» выступила с заявлением, в котором говорилось, что арестованные жители деревни «рассказывали истории о пытках». На следующий день человек по имени Деннис Джаббах, самопровозглашенный представитель общины, написал, что бунт на самом деле был спровоцирован самим Браунеллом, который не посещал общину более года. Ассоциация благосостояния и развития Бутав, или BWDA, ответила, что Браунелл не может посетить их из-за попытки убийства в 2014 году сотрудниками службы безопасности GVL и что на заявления Джаббы повлияли ежемесячные стипендии, которые он получал от компании.
Однако его имя осталось в протоколе об аресте, в котором ГВЛ значится в качестве истца.
По его словам, люди, которые создают эти плантации, надеются повторить это в Либерии.
Через несколько
