Graphiti – adsorbenter med cellulosa och grafen i förebyggande konstbevaring
Sammanfattning
Luftföroreningar i inomhusmiljöer är ett växande problem där den bästa lösningen på marknaden är aktivt kol, vilket i många miljöer inte är tillräckligt effektivt. Detta är ett stort problem inom konst- och kulturarvbevaring där konstverk utsätts för föroreningar och därmed degraderar sig själva. Detta innebär kostsamma restaureringar, eller i värsta fall att föremål går förlorade.
Inom EU projektet APACHE har Chalmers utvecklat en lösning för förebyggande bevaring inom konst och kulturarv i form av cellulosa/kisel-adsorbenter som ska kommersialiseras av företaget Adsorbi AB.
Syftet med projektet är att introducera grafen i det adsorberande material för att:
- Förändra ytegenskaper för att kunna fånga fler typer av gaser, och
- Underlätta skalning av framtida produktion genom att lättare kontrollera porstorleken av materialet.
Kommersiella framtidsutsikter för materialet är primärt inom konst- och kulturbevaring, där ett stort behov finns. Dock finns även andra potentiella applikationer för materialet, så som luftrengöring i hushåll eller luktkontroll i hygienprodukter.
Projektet är uppdelat i tre huvudaktiviteter:
1. Studie av hur grafen påverkar flockulering av cellulosa och kisel med en polyelektrolyt;
2. Undersökning av hur materialstruktur förändras med grafen och därefter tillverkningstekniker;
3. Jämförelse av materialets upptagningskapacitet.
Med vår innovation bidrar vi till flera av FNs hållbarhetsmål:
Mål 3: God hälsa och välbefinnande: ren och föroreningsfri luft bidrar till god hälsa.
Mål 4: God utbildning: bevaring av kulturer och föremål för framtida generationer
Mål 9: Hållbar industri, innovationer och infrastruktur: Bio-baserade produkter
Mål 12: Hållbar konsumtion och produktion: Lågt miljöavtryck
Abstract in English Graphiti - adsorbents with cellulose and graphene for art preservation
Summary
The problem of indoor pollution is a growing issue for which the current state of the art lies in the use of poorly performing activated carbon. This issue is even more pronounced in preventive conservation of Cultural Heritage (CH), where the works of art act as a source of pollution, which triggers an acceleration the artefact degradation, often in storage, leading to expensive restoration or even to its loss.
Recently, within the EU project APACHE, Chalmers has developed a solution in the form of a family of cellulose/silica adsorbents, which is now commercialized by Adsorbi.
In this project, we aim at introducing graphene in the adsorbents, for two reasons:
1. It will alter the surface properties of adsorbent to widen the variety of gaseous pollutants that can be captured;
2. It will act as an aid in the material production by offering a new route to control the porosity of the foams, an essential aspect of the upscaling.
Commercial prospects are primarily tight to the substantial market offered by CH and archives, where the requirements are high. Household air purification or hygiene and personal care product are also considered.
The project will be completed with three research activities:
1. Study of graphene for the flocculation of cellulosic fibres and silica in presence of a polyelectrolyte;
2. Foam and sheet formation with graphene;
3. Benchmarking of the pollutant adsorption performance.
Cleaner air in indoor environments target the UN goals:
Goal 3: Good Health and Wellbeing: cleaner air for everyone
Goal 4: Quality Education: preserving CH artefacts for future generations
Goal 9: Industry, Innovation, and Infrastructure: Bio-based products, safe by design
Goal 12: Responsible Consumption and Production: Low environmental footprint, long lifetime
