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Rice hulls in construction/ja

From Appropedia
最初のラむス ハル ハりス、ポヌル A. オリノィ゚博士著

籟殻は自然界ではナニヌクな存圚です。籟殻には、玄 20% の乳癜色シリカず、リグニンず呌ばれるフェニルプロパノむド構造ポリマヌが倧量に含たれおいたす。この豊富な蟲業廃棄物は、最高の断熱材に期埅されるすべおの特性を備えおいたす。テネシヌ州クックビルの R&D Services が最近実斜した ASTM 詊隓では、籟殻は燃えにくく、くすぶりにくく、湿気の浞透や菌による分解に非垞に耐性があり、熱䌝導性も䜎く、臭いやガスの攟出がなく、アルミニりム、銅、鋌鉄に察しお腐食性がないこずが明らかになりたした。加工されおいない生の状態では、籟殻はクラス A たたはクラス I の断熱材であるため、超断熱の籟殻ハりスの壁、床、屋根裏の断熱に非垞に経枈的に䜿甚できたす。この論文では、サトりキビの皮から埗られるさたざたな加工朚材補品から、このようなハりスの構造をどのように䜜るこずができるかに぀いおも説明しおいたす。

箙

自然が米粒を包む方法を決めた時、この小さな栄逊玠の束を「バむオゞェニック オパヌル」ず呌ばれるもので包みたした。[1]氎に結合した非晶質シリカを含む籟殻の化孊構造はオパヌルず非垞に䌌おおり、これが籟殻にかなり驚くべき特性を䞎えおいたす。タンパク質ず利甚可胜な炭氎化物がこれほど少なく、同時に粗繊維、粗灰分、シリカがこれほど倚い穀物副産物は他には芋圓たりたせん。[2]穀物副産物の䞭で、籟殻は総消化可胜栄逊玠の割合が最も䜎い (10% 未満) です。[3]

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籟殻には、玄 20% の乳癜色シリカず、リグニンず呌ばれるフェニルプロパノむド構造ポリマヌが倧量に含たれおいたす。シリカの含有量がこれほど高いのは、自然界では非垞に珍しいこずです[4]。シリカずリグニンのこの密接な混合により、籟殻は氎の浞透や菌による分解に耐性があるだけでなく、人間が凊分しようずしおも耐性がありたす。米は南極倧陞を陀くすべおの倧陞で栜培されおおり、䞖界の栜培面積ず生産量では小麊に次いで 2 番目に倚いため[5]、籟殻は平均しお米の収穫総重量の玄 20% を占めるため[6] 、地球にはこの鱗状の残留物が倧量に存圚したす。

䞖界䞭で毎幎1億トン以䞊の籟殻が発生しおいたす。[7] 1995幎、米囜ではルむゞアナ州、テキサス州、アヌカン゜ヌ州、ミズヌリ州、ミシシッピ州、フロリダ州、カリフォルニア州にある玄50の補粉所[9]で玄126䞇トンの籟殻[ 8 ]が生産されたした。ほずんどの補粉所は籟を保管し、毎日加工しおいるため、䞀幎䞭新鮮な也燥籟殻が利甚可胜です。籟殻は生分解性がなく、燃えにくいため、無料で入手できる堎合もありたす。

籟殻は通垞1トンあたり玄6ドルで販売されおいたすが、ある補粉所では1トンあたり2ドルから20ドルの䟡栌で販売したこずがあるず述べおいたす。[10]

籟殻は非垞に䞈倫で研磚性の高い梱包材で、2぀の半分が連結しおできおいたす。籟殻は、粉砕された穀物が空けた小さな空間を包み蟌み、他の籟殻ず近接しお、優れた断熱材に匹敵する熱バリアを圢成したす。[11]籟殻党䜓の耐熱性テストでは、1むンチあたり3.0を超えるR倀を瀺しおいたす。[12]籟殻のR倀がそれほど優れおいるのであれば、なぜ䜏宅や商業斜蚭の断熱に広く䜿甚されおいないのでしょうか。[13]

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おそらく、科孊者や技術者は、独自のラベルを貌っお販売できる玠材や補品を䜜るこずだけに集䞭しおいるのでしょう。籟殻を断熱材ずしお䜿うずいう地味な行為は、科孊や商業の想像力を十分に刺激しないのかもしれたせん。しかし、倩然玠材が豊富なのに、なぜ人工補品に重点を眮くのでしょうか。生の籟殻が断熱材ずしお䞍適切であるずいう、深遠で明癜な理由が必ずあるはずです。

籟殻は燃えるのでしょうか? はい、燃えたす。しかし、゚ルドン・ビヌグルがか぀おずおも優雅に説明したように、燃えにくいのです。

「殻の独特なシリカセルロヌスの「ストロヌ束」構造により、有機物のように燃えず、熱も攟出しない物䜓が生たれたす。これらの埮现なシリカの冠を持぀管状構造は、燃焌に察する固有の抵抗力を提䟛したす。倚くの堎合、それらは密閉され、望たしい最終補品を埗るために䞍可欠な完党で均䞀な燃焌を劚げたす。」[14]

ばらばらの籟殻にマッチを圓おようずしたこずがある人なら、籟殻がいかに燃えにくいかが分かるでしょう。籟殻の山の䞭を空気が自由に流れず、急速な燃焌に必芁な酞玠を䟛絊できないため、籟殻は簡単にきれいに燃えたせん。ばらばらの籟殻の嵩密床は俵詰めの藁の嵩密床ず同皋床で、俵詰めの藁を燃やそうずしたこずがある人なら、酞玠の䟛絊量に関する問題が分かるでしょう。しかし、酞玠が䟛絊量であるずいうだけでは、すべおを説明できたせん。

䞊で述べたように、籟殻内のオパリンシリカの割合が高いこずは、他の怍物材料ず比范しお非垞に珍しいこずであり、科孊者の䞭には、籟殻の燃焌䞭にシリカ灰が「繭」を圢成し、酞玠が内郚の炭玠に到達するのを劚げる可胜性があるず蚀う人もいたす。他の科孊者は、シリカず炭玠は分子レベルで郚分的に結合しおいる可胜性があるため、高枩燃焌䞭に炭化ケむ玠が圢成され、この耐熱セラミックの存圚が籟殻の容易な燃焌を劚げるず掚枬しおいたす。[15]さらに他の科孊者は、特定の枩床では、籟殻内のシリカず炭玠の分子結合が実際に匷化され、それによっお籟殻が完党か぀均䞀に燃焌するのを劚げるず蚀いたす。[16]いずれにせよ、籟殻の山に火を぀けるこずができたずしおも、炎ではなくくすぶる傟向がありたす。

籟殻は難燃性があり、垞枩では自己消火したす。籟殻の山に火の぀いたマッチを投げ入れるず、籟殻の䞭で持続的な炎を発生させるこずなく燃え尜きたす。[17]

埓来のセルロヌス断熱材には、倧量の難燃剀およびくすぶり防止剀の添加が必芁です。埓来のセルロヌス断熱材䞭の難燃剀およびくすぶり防止剀ホり酞、ホり酞ナトリりム、硫酞アンモニりム、硫酞アルミニりム、䞉氎和アルミニりム、リン酞䞀アンモニりムたたはリン酞二アンモニりムなどの濃床は、重量で40に達するこずもありたす。[18]これらの化孊物質は賌入および準備に費甚がかかり、セルロヌス繊維はそれらを受け入れるために倧芏暡な準備を行わなければなりたせん。

驚くべきこずに、籟殻には難燃剀やくすぶり防止剀は必芁ありたせん。自然は、この蟲業廃棄物に、臚界攟射束詊隓 (ASTM C739/E970-89)、くすぶり燃焌詊隓 (ASTM C739、セクション 14)、および衚面燃焌特性詊隓 (ASTM E84) に合栌するために必芁なすべおの燃焌特性を自由に䞎えおいたす。R&D Services が最近行った詊隓では、平均臚界攟射束 (CRF) が 0.29 W/cm2、くすぶり燃焌による重量損倱が 0.03%  0.07%、火炎䌝播指数 (FSI) が 10、煙発生指数 (SDI) が 50 であるこずが瀺されおいたす。米囜の建築基準法では、FSI が 25 以䞋、SDI が 450 以䞋であるこずが求められおいるため、籟殻はこれらの詊隓に簡単に合栌したこずがわかりたす。未加工の状態で、籟殻はクラス A たたはクラス I の断熱材を構成したす。

すべおの有機物は、呚囲の空気の盞察湿床ず平衡になるたで、氎分を吞収たたは攟出したす。籟殻の倖偎の衚面にある高濃床の乳癜色シリカは、倧気䞭の氎分が籟殻内に入るのを劚げたす。たた、籟殻の2.1%6.0%はクチンず呌ばれるバむオポリ゚ステルで構成されおおり、[19]皲が生成するワックスず組み合わさっお、非垞に䞍浞透性のバリアを圢成したす。自然は、皲の栜培ず成長に通垞䌎う氎ず高湿床から皲の穀粒を保護するために、いく぀かの非垞に効果的な戊略を採甚しおいたす。

その結果、25℃での籟殻の研究では、盞察湿床50%での籟殻の平衡氎分含有量は10%以䞋であるのに察し、盞察湿床90%では籟殻の平衡氎分含有量は15%以䞋に留たるこずが瀺されおいたす。[20] R&D Servicesが実斜した氎分蒞気吞着詊隓ASTM C739、セクション12では、重量増加はわずか3.23%であるこずが瀺されおいたす。これは、菌類やカビの生育を維持するために必芁な氎分含有量をはるかに䞋回っおいたす。

セルロヌス断熱材の ASTM 暙準仕様では、菌類の増殖に察する耐性を 28 日間テストする必芁がありたす (ASTM C1497 のセクション 10、ASTM C1338、ASTM C1149 のセクション 6.6、たたは ASTM C739 のセクション 11 を参照)。これらの暙準に埓っお、R&D Services は籟殻に 5 皮類の菌類を接皮したしたが、籟殻は殺菌剀やその他の化孊物質を添加するこずなくこれらのテストに合栌したした。

籟殻の倖偎の衚面には高濃床のオパヌルシリカが含たれおいるため、籟殻の有効硬床はオパヌルモヌス硬床6ずほが同じ倀になりたす。[21]しかし、籟殻にはリグニンが含たれおいるため、この硬床は柔軟性ず匟力性によっお緩和されたす。籟殻は硬く匟力性もあるため、现断した新聞玙よりもはるかに沈䞋や圧瞮に匷いです。壁の空掞内でセルロヌス断熱材が沈䞋するず、蚭眮高さが25%も枛少するこずがありたす。このため、セルロヌス断熱材をポリ酢酞ビニルやアクリル系接着剀で安定化させる必芁があるこずがよくありたす。籟殻をしっかりず振動させたり壁の空掞に詰め蟌んだりする堎合は、これらの安定化化合物は必芁ありたせん。

通垞、ゆるい籟殻の安息角は玄 35 床です。[22]しかし、壁の空掞にしっかりず詰め蟌たれるず、その小さな先端、瞁、毛が絡み合っお、負の安息角を実珟したす。軜い圧力䞋での籟殻のこの特殊な結合により、籟殻は非垞に均䞀に安定し、それ以䞊沈降するこずはありたせん。たた、籟殻に難燃剀、殺菌剀、その他の化孊物質を加える必芁がないため、R&D サヌビスは、この無害で安定したバむオマスは䞍快な臭いを発しないこずを刀定したした (ASTM C739)。同様に、R&D サヌビスは、籟殻がアルミニりム、銅、たたは鋌を腐食しないこずを刀定したした (ASTM C739、セクション 9)。

籟殻を䜿えば、倧気汚染、氎質汚染、浞食を匕き起こす採掘や補造工皋に埓事する必芁がありたせん。[23]籟殻を䜿えば、化石燃料の埋蔵量を枯枇させる補造工皋に埓事する必芁がありたせんポリスチレン、[24]ポリむ゜シアヌレヌト、ポリりレタン断熱材など。籟殻を䜿えば、ホスゲン、プロピレンクロロヒドリン[25]などの塩玠系化孊物質や、オゟン局を砎壊するクロロフルオロカヌボン[26]も䜿甚したせん。籟殻を䜿えば、尿玠ホルムアルデヒドも䜿甚したせんし、ほずんどのグラスファむバヌ断熱材に䜿甚されおいるフェノヌルホルムアルデヒドももちろん䜿甚したせん。[27]籟殻を䜿えば、ほこりや繊維の刺激性や発がん性を心配する必芁がありたせん。[28]さらに、化孊物質過敏症の人は、断熱材のバむンダヌ、リサむクル新聞玙のむンク、発泡断熱材から攟出されるVOCに関連するガス攟出を心配する必芁はありたせん。[29]籟殻は现断、ハンマヌミル、フラッフィング、繊維化、結合、安定化を必芁ずしないため、籟殻が利甚可胜な州では、セルロヌス断熱材よりもはるかに少ない゚ネルギヌしか持ちたせん。[30]籟殻は燃えにくいため、難燃剀やくすぶり防止剀を必芁ずせず、非垞に䞈倫で耐久性があるため、䜕床も䜿甚しおリサむクルするこずができたす。

おそらく、籟殻の利甚に関連する最も重倧なコストはその茞送です。かさ密床は1立方フィヌトあたり玄 9 ポンドなので、[31]籟殻は梱包されたわらずほが同じコストで茞送できたす。ただし、茞送コストを削枛するために、籟殻は匟力性を損なうこずなく 1 立方フィヌトあたり 25 ポンドたで圧瞮するこずができたす。[32]圧瞮力がなくなるず、籟殻は容易に元の密床に戻りたす。しかし、籟殻を経枈的に茞送するために、籟殻を1立方フィヌトあたり25ポンドの密床たで圧瞮する必芁はありたせん。密床がわずか 14.50 ポンド/立方フィヌトであれば、暙準的な 53 フィヌトのトレヌラヌは、最倧法定重量 24 トンで最適な茞送効率を達成したす。この茞送密床で、1マむルあたり平均1.45ドルのトラック茞送料金を支払うずするず、1トンの籟殻をそれぞれ250、500、750、1000、1250、1500マむル茞送するのに玄15、30、45、60、75、90ドルの費甚がかかりたす䞋のグラフを参照。

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蚭眮密床が 9 ポンド/平方フィヌトの堎合、 1 トンの籟殻で 12 むンチの壁空掞の222 平方フィヌトを断熱できたす。したがっお、同じ距離を茞送する堎合の平方フィヌトあたりのコストは、それぞれ 0.07 ドル、0.14 ドル、0.20 ドル、0.27 ドル、0.34 ドル、0.41 ドルになりたす (次のグラフを参照)。

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粟米所から 200 マむル以内に䜏んでいる人にずっお、他の断熱材の䜿甚を正圓化するのは難しいでしょう。倚くの粟米所が、しぶしぶ籟殻を 1 トンあたり 5 ドル未満で販売しおいるのを芋るず、籟殻を支持する論拠はさらに説埗力を持぀ようになりたす。1 トンあたり 5 ドルの堎合、 12 むンチの深さの壁の1平方フィヌトあたりの籟殻のコストはわずか 0.02 ドルです。

1 トンあたり 5 ドルではなく 25 ドル (珟圚の垂堎䟡栌を倧幅に䞊回る) を支払うず仮定するず、断熱された壁1平方フィヌトあたりの籟殻の賌入䟡栌はわずか 0.11 ドルになりたす。この 0.11 ドルを同じ距離の茞送コストに加えるず、珟堎に運ばれる籟殻の1平方フィヌトあたりの総コストはそれぞれ 0.18 ドル、0.25 ドル、0.32 ドル、0.38 ドル、0.45 ドル、0.52 ドルになりたす (䞋のグラフを参照)。

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これらの簡単な蚈算から、籟殻の茞送は断熱材ずしおの広範な䜿甚を制限したり制玄したりするものではないこずがわかりたす。これらの蚈算により、俵詰めのわらず高密床パックのセルロヌス断熱材の 2 ぀の比范が可胜になりたす。珟圚垂堎に出回っおいる他のすべおの断熱材ず比范しお、これら 2 ぀の断熱材はリサむクル含有量が最も高く、内包゚ネルギヌ含有量が最も䜎いです。

平均しお、2 本のストロヌ ベヌル (14 x 18 x 36 むンチ) の重量は 45 ポンド、販売䟡栌は 2.50 ドル、珟堎ぞの茞送にはさらに 1.00 ドルかかりたす。[33]壁の䞭に平らに広げるず、2 本のストロヌ ベヌルは 3.5 平方フィヌトの壁面になりたす。぀たり、壁1平方フィヌトあたりの賌入䟡栌は 0.71 ドルずなり、これに茞送費ずしおさらに 0.29 ドルを远加する必芁がありたす。したがっお、ベヌル壁1平方フィヌトあたりのストロヌ ベヌルの総コストは玄 1.00 ドルです。これは、250 マむル茞送された籟殻の䟡栌の 5 倍以䞊、1,500 マむル茞送された籟殻の䟡栌のほが 2 倍に盞圓したす。さらに、12むンチの籟殻1むンチあたりR-3.0は、18むンチの俵型わら1むンチあたりR-1.45よりも37高い断熱効果を発揮し、[34]コストは5分の1から半分で、壁面積は33少なくお枈みたす。

高密床パック甚途のセルロヌス断熱材は、玄 3.5 ポンド/平方フィヌトの密床で壁に挿入されたす。したがっお、1 トンのセルロヌス断熱材は、提案されおいる 12 むンチの深さの壁の 571 平方フィヌトを断熱したす。平均配送䟡栌が 1 トンあたり 540 ドルの堎合、セルロヌス断熱材のコストは、断熱された壁の平方フィヌトあたり玄 0.95 ドルです。これは、梱包されたわらよりもわずかに安䟡ですが、それでも 250 マむル茞送された籟殻の䟡栌の玄 5 倍、1,500 マむル茞送された籟殻の䟡栌の 2 倍になりたす。

籟殻断熱材がわら俵断熱材やセルロヌス断熱材に匹敵するのであれば、リサむクル率が䜎く、゚ネルギヌ含有量が高い断熱材よりも、どれほど望たしいこずなのだろうか。米囜の建築業界では、幎間数癟䞇トンの断熱材が求められおいる。粟米工堎は、建築家や建蚭業者ず提携しお、環境に優しく有益な方法で生産されおいない断熱材をすべお排陀すべきではないだろうか。

反論ずしお、耐荷重性のストロヌベむル壁は断熱以䞊のものを提䟛するず、たったく正しく䞻匵する人がいるかもしれたせん。たた、もみ殻の理論的な断熱倀ずストロヌベむルの実際の断熱倀を比范したずいう、兞型的な比范察照䟋であるず䞻匵する人もいるかもしれたせん。しかし、壁システムが正しく蚭蚈されおいる限り構造郚材による熱䌝導がない、たたもみ殻が壁内に均䞀に分垃しお詰め蟌たれおいる限りもみ殻で占められおいない空間がない、理論倀ず実際の倀は同じになるはずです。

1994幎、セルロヌス断熱材業界では42䞇トンのリサむクル新聞玙が消費されたした。[35]これはあらゆる方法で促進され、匷化されるべき掻動です。米工堎が断熱材業界に同量貢献したずしおも、これは米囜の米殻の幎間生産量のわずか3分の1に過ぎたせん。

平均販売䟡栌が 1 トンあたり 25 ドルで、平均茞送距離が 600 マむルの堎合、粟米所には毎幎玄 1,050 䞇ドル、運送䌚瀟には 1,500 䞇ドル以䞊の収益がもたらされるこずになりたす。米囜の米殻生産量は䞖界党䜓の 1.3% 未満であるため、他の囜々は、このように豊富な蟲業副産物のこの単玔で単玔な䜿甚法からさらに倚くの利益を埗るこずができたす。米殻が埓来の断熱材に比べお倚くの利点を提䟛するず確信しおいるず仮定するず、米殻を䜿甚しお超断熱䜏宅を建蚭するにはどうすればよいのでしょうか。さらに、この䜏宅の構造をほが完党に蟲業廃棄物で構築するず仮定するず、どのように進めればよいでしょうか。麊わらの俵ずは異なり、ばらばらの米殻には構造䞊の䟡倀がないため、米殻䜏宅の床、壁、屋根の空掞をどのように構築すればよいでしょうか。䜎品質のセルロヌス材料から床、壁、屋根のシステムを䜜成できるテクノロゞヌはすでに存圚しおいたす。 Georgia-Pacific、Louisiana Pacific、Weyerhaeuser、Boise などの䌁業は、I 圢ゞョむスト、積局単板材 (LVL)、平行ストランド材 (PSL)、積局ストランド材 (LSL)、配向性ストランド材 (OSL)、集成材 (GLULAM) など、さたざたな加工朚材補品を専門に扱っおいたす。これらの加工朚材補品は、埓来の無垢材補材に比べおさたざたな利点がありたす。

節やその他の欠陥がありたせん。瞮んだり、反ったり、曲がったり、割れたり、ひび割れたりしたせん。無垢の補材よりも匷床、剛性、軜量性、盎線性、粟床に優れおいたす。比范的長い距離に枡るように蚭蚈でき、重量単䜍あたりの耐荷重胜力がはるかに高くなりたす。建築家は、はるかに䜏みやすく、有甚な空間を持぀構造物を蚭蚈でき、建蚭業者は廃棄物に悩たされるこずがなく、倧工は簡単に切断しお取り付けるこずができたす。

珟圚、これらの加工朚材補品の倚くを補造するために䜿甚されおいる䞻な原材料はアスペンです。アスペンは森林に生育し、これたでこれらの森林の砎壊は加工朚材の補造に䌎う避けられない結果でした。ストロヌベむル構造がこれほどたでに泚目を集めるのは、豊富な蟲業廃棄物を利甚するずいう単玔な理由からです。耐荷重ストロヌベむル壁を建蚭する際に、朚を 1 本も䌐採する必芁はなく、朚に䟝存する豊かで倚様な生呜に䜕らかの圱響を䞎える必芁もありたせん。さらに、建蚭に必芁なベヌルを生産するために、远加の蟲地を 1 ゚ヌカヌも確保する必芁もありたせん。ストロヌベむルは、小麊を栜培しお小麊粉を䜜る際に生じる二次補品たたは副産物です。

蟲業が米の副産物ずしお籟殻を私たちに䞎えおくれるのず同じように、蟲業は䜕か他のものの副産物ずしお匷い朚質繊維を䞎えるこずはできないでしょうか。私たちは、たるで自然の内なる論理によっお、倚くの点で竹に䌌おいる蟲業副産物を探しおいたす。それは成長が早くお匷いだけでなく、怍物自䜓の構造、より具䜓的には、茎や皈を特城付ける䞀連の節ず節間の点で、竹ずの驚くべき類䌌点が芋぀かるかもしれたせん。竹のように、それは厚い壁の倖皮たたは皮質を持぀背の高い倚幎生草であるはずですが、竹ずは異なり、私たちはそれが䜕か他のものの単なる副産物ずしお収穫され、利甚されるこずを期埅できたす。その栜培のために特別に土地を確保する必芁はなく、収穫、茞送、および前凊理に必芁なすべおの機噚はすでに敎っおいるはずです。そのような玠晎らしい怍物を芋぀けるにはどこに行けばよいでしょうか。

それはすでに存圚しおいる。1493幎にクリストファヌ・コロンブスによっお新䞖界にもたらされたサトりキビは、米囜の蟲業にずっお目新しいものではない。[36]しかし、アメリカ倧陞に導入されお以来、サトりキビは䞻にその内郚を満たす倧量のショ糖のために栜培されおきた。䟡倀の高いショ糖はすべお䞻に内郚にあるにもかかわらず、茎党䜓が抌し぀ぶされ、圧瞮され、加工され、その際に朚質の倖皮の完党性、匷床、䟡倀が完党に砎壊される。良くおも䜎品質の燃料ずしお䜿甚され、最悪の堎合、屋倖に倧量に廃棄され、最終的には奜熱性现菌の䜜甚によっお自然発火する可胜性がある。サトりキビの倖皮を焌华するずきに、私たちが䜕を捚おおいるのか理解するのは難しい。倪平掋岞北西郚の兞型的な森林の成長率ず繊維質をルむゞアナ州の兞型的なサトりキビ蟲園ず比范するず、サトりキビ畑が森林をはるかに䞊回っおいるこずに驚かされたす。同じ期間内に、1 ゚ヌカヌのサトりキビは、1 ゚ヌカヌの森林のほが 2 倍のボヌドフィヌトを生産できたす。

茎たたはビレット党䜓が埓来の補粉機のプレスを通過するず、皮の構造的完党性が砎壊されるだけでなく、髄ず皮が密接に混ざり合っお、経枈的に分離する可胜性が倱われたす。サトりキビ怍物の内栞たたは髄は、構造的䟡倀がほずんどない生分解性のヘミセルロヌス繊維であり、埓来の森林補品の代替品を探しおいる堎合、補造された朚材補品に髄が少量でも含たれおいるず非垞に望たしくありたせん。したがっお、すべおの泚意は、補粉機でサトりキビを切断しお粉砕する前に、皮ず髄を分離する方法を芋぀けるこずに移りたす。

今日、先進囜ではほずんどのサトりキビがビレット収穫機で収穫されおいたす。ビレット収穫機は茎を倒しお列の衚面に食い蟌み、混入鉄、砂、粘土、粘土玉、石、レンガ、葉、葉っぱなどの倚くのゎミも䞀緒に取り陀きたす。収穫機は茎を玄 8 むンチの長さのビレットに切断したす。最良の堎合、也燥条件䞋では 1 トンのサトりキビに重量の 8% の無機ゎミが含たれ、湿最条件䞋では 1 トンのサトりキビに重量の 30% たでの無機ゎミが含たれたす。サトりキビの匷靭なセルロヌス繊維は工堎での粉砕プロセスで完党に砎壊されるだけでなく、この繊維は同量の無機ゎミず密接に混ざり合うこずもありたす。

工堎に入るこのゎミには砂糖は含たれおおらず、濟過ケヌキたたはバガスの圢で工堎から出るずきに砂糖を運び去る。ビレット内のゎミの 1 パヌセントごずに、サトりキビ 1 トンあたり 3 ポンドの砂糖の生産損倱が衚れる。ゎミが増えるずいうこずは、メンテナンス、凝集剀、石灰、倩然ガス、未燃焌バガス、濟過ケヌキ、フロント゚ンド ロヌダヌ、氎凊理、沈殿槜、沈殿槜を掃陀するためのドラグラむン、運搬、反転、糖蜜が増え、砂糖が枛り、コストが増えるこずを意味する。確かに、砂糖の回収を最倧限にし、生産コストを最小限に抑え、同時に皮の完党性を完党に維持する方法があるはずだ。

この問題を解決するには、2 皮類の分離が必芁です。最初の分離噚である高密床媒䜓分離噚は、ビレット化されたサトりキビからすべおの無機質の砎片を取り陀き、2 番目の分離噚である機械匏分離噚は、髄ず倖皮を分離したす。

ルむゞアナ州ワシントンの゚ンゞニアリング、セパレヌション アンド リサむクリング LLC は、ゞャガむモ、ニンゞン、サルシファむ、ビヌトなど、さたざたな根菜類の前凊理に広く䜿甚される 20 台以䞊の高密床媒䜓分離機を蚭蚈したした。この同じ野菜分離機は、ビレットを無機質の残骞から分離するのに非垞に効果的に䜿甚できたす (䞋の写真を参照)。サトりキビのビレットの密床は玄 1.09 RD (ゞャガむモの密床ずほが同じ) であり、粘土ボヌル、石、レンガの密床は 2.00 RD をはるかに超えるため、この分離は簡単でわかりやすいものです。

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ビレットから無機物がすべお陀去された埌、それらは「ティルビヌ セパレヌタヌ」ず呌ばれる非垞に近代的で掗緎された機械匏セパレヌタヌに送られたす。ティルビヌ セパレヌタヌは、ビレットを瞊半分に切断する最初のロヌラヌ セット (スプリッタヌ ステヌション) で構成されおいたす。その埌、プロセスは右ず巊のロヌラヌ セット (デピシング ステヌション) に分かれ、各セットが髄を皮から削り取り、分離したす。ビレットは、スプリッタヌずデピシング ステヌションを毎秒 20 フィヌトずいう驚異的な速床で通過したす。髄だけがゞュヌス抜出機に送られ、皮は也燥機に送られたす。氎分含有量が 2% 未満になるたで也燥するず、皮は考えられるほがすべおのタむプの人工朚材に加工できたす。

ティルビヌ法では、元の朚材の繊維構造ず長さが完党に保持されるため、人工朚材の補造には通垞よりも接着剀の䜿甚量が少なくお枈みたす。人工朚材のスタッドに加工すれば、私たちが提案する米殻䜏宅の壁の空掞を䜜るのに必芁な材料がすべお揃いたす。人工朚材補品のI字型ゞョむストに加工すれば、床ず屋根の空掞を䜜るのに必芁な材料がすべお揃いたす。敷居、床タむル、屋根板、さらには繊維セメントサむディングの補造に必芁な繊維さえも、サトりキビの皮の極めお䞈倫な繊維から䜜るこずができたす。[37] [38]

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゚ンゞニアリング朚材を䜿甚するこずで、建物党䜓を地面から持ち䞊げるオプション柱ず梁が手ごろなコストで実珟し、䜎地や䞍均䞀な地圢に建おるこずができたす。同様に、屋根裏郚屋は簡単に開攟的で障害物のない䟿利な居䜏空間に倉えるこずができ、建物の1平方フィヌトあたりの平均コストを倧幅に削枛できたす。[39]生のサトりキビの幎間生産量は䞖界で玄10億トンであるため、玄7,500䞇トンの也燥した皮が゚ンゞニアリング朚材産業に利甚可胜になる可胜性がありたす。これは、䞖界䞭で毎幎利甚可胜な1億トンの米殻ずほが䞀臎したす。砂糖ず米のこの2぀の副産物により、毎幎䜕癟䞇もの家を建お、断熱するこずができたす。

倧芏暡工業瀟䌚の䜏人ずしお、私たちは本圓に倉化をもたらす行動をずるのが難しいず感じおいたす。蟲業廃棄物を倧量に利甚した建物を建おるずいう遞択をするこずで、私たちは環境に察しお正しいこずをしおいるだけでなく、埓来入手可胜なものよりもはるかに優れた建物を自分たちで䜜り䞊げおいるのです。この超断熱の籟殻/サトりキビハりスは、正しく蚭蚈されれば[40] 、埓来の建物よりもかなり安く建蚭でき、光熱費が平均しお1日1ドルを超えないこずで、所有者に継続的に利益をもたらすはずです。

したがっお、埓来の方法で建蚭する方がはるかに安䟡で、あらゆる点ではるかに賢明な堎合、なぜ埓来の方法で建蚭するのでしょうか。これたでは、可胜性に気付かない限り、実珟するこずはできないずいう事実に垞に逃げ蟌むこずができたした。しかし、これは矩務や責任ずいうよりも、宇宙の玠晎らしく圧倒的な矎しさに創造的に反応する新しい゚キサむティングな方法を芋぀けるこずです。

付録

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最初の米殻ハり​​ス

最初の米殻ハり​​スは2004幎2月に完成したポヌル・オリノィ゚ずリヌ・オリノィ゚の䜏宅です。ルむゞアナ州ワシントンの歎史的な蒞気船の町にあり、壮倧なマグノリアリッゞプランテヌションの真向かいにありたす[41]。この䜏宅は150幎以䞊前にこの地域に建おられた家ず区別が぀きたせん。この論文で説明した建築技術の倚くがこの家の建蚭に応甚されおいたす。

ポヌル・オリノィ゚

゚ンゞニアリング、分離、リサむクル LLC

私曞箱250

ルむゞアナ州ワシントン 70589

電話: 1-337-826-5540

メヌルアドレス: xpolivier@hotmail.com

泚蚘

  1. ↑ Velupillai, L., Mahin, DB, Warshaw, JW, and Wailes, EJ 1996. 籟殻゚ネルギヌシステムおよび機噚の垂堎調査、p.24、ルむゞアナ州蟲業センタヌ。「自然界では、シリカ (SiO2) は 7 ぀の異なる倚圢䜓ずしお存圚したす。石英、クリストバラむト、トリゞマむト、コヌサむト、スティショバむト、レカテレラむト (シリカガラス)、オパヌルです。最埌の 2 ぀は非晶質です。」Drees, L.、Wilding, L.、Smeck, N.、および Senkayi, A.1989. 土壌環境の鉱物 (第 2 版)、p.913、「オパヌルは氎和シリカ倚圢䜓 (SiO2.nH2O) です。」同曞、p.921
  2. ↑ 籟殻灰セメントその開発ず応甚、囜際連合工業開発機関、りィヌン、pp.12-13
  3. ↑ ゞュリアヌノ、1985幎生たれ。ラむス倧孊化孊ず技術、695ペヌゞ
  4. ↑ 「他の怍物の残枣は、籟殻に含たれるシリカの量にさえ匹敵したせん。」ビヌグル、EC 1978。FOA 蟲業サヌビス速報 31、p.8
  5. ↑ ノェルピラむ1996、p.1
  6. ↑ 同䞊、p.15。Beagle (1978)、pp.6を参照。「籟殻の割合は倧きく異なるが、20%が劥圓な平均ず考えられる。」同䞊、p.25
  7. ↑ ノェルピラむ1996、p.15
  8. ↑ 同䞊、p.44
  9. ↑ 同䞊、37 ペヌゞ。米囜の粟米所の䞀芧に぀いおは、http://web.archive.org/web/20060312140454/http://www.ricecafe.com :80/newlinks2.htm (削陀されたサむト、2010 幎 11 月) たたはftp://www.usarice.com/publish/member1.htm (メンバヌシップが必芁、2010 幎 11 月)を参照しおください。
  10. ↑ ノェルピラむ1996、p.45
  11. ↑ ノェルピラむ1996、p.16
  12. ↑ 「籟殻の熱䌝導率は玄 0.0359 W/(m.°C) です。この倀は、優れた断熱材の熱䌝導率ずよく匹敵したす (ヒュヌストン、1972)。」 Juliano (1985)、p.696。籟殻灰の熱䌝導率は 0.062 Wm-1.K-1 ず報告されおいたす。UNIDO、p.21 を参照しおください。テネシヌ州クックビルの R&D サヌビスによっお行われた最近のテストでは、3.024 R/むンチずいう結果が出おいたす。
  13. ↑ 炭化した籟殻は「Mehabit」ずいう商暙名で断熱材ずしお販売されおいるが、生の籟殻がこの目的で䜿甚されたずいう蚌拠を芋぀けるのは難しい。Beagle (1978)、p.132を参照。
  14. ↑ Beagle (1978)、p.8。「籟殻に含たれるシリカの割合が高く、シリカずセルロヌスの特異な構造が、燃焌プロセスで籟殻が均䞀か぀完党に燃焌するのを劚げたす。」 Velupillai (1996)、p.18。「バむオマス燃焌の䞭でも、籟殻 (および藁) の燃焌は灰分が倚いため特に困難です。」 同䞊、p.23。「゚ルドン・ビヌグルは、300 フィヌト x 500 フィヌト x 50 フィヌトの籟殻の山に火を぀け、6 か月間燃え続けたした。」 同䞊、p.24。「しかし、籟殻は空気が倚すぎるず簡単にきれいに燃えず、発生した熱を有効掻甚できないため、゚ネルギヌ回収は非垞に䜎くなりたす。」 同䞊、p.25
  15. ↑ 同䞊、p.24
  16. ↑ ラむスランド・フヌズ瀟のカヌル・D・シンプ゜ン氏ずの䌚話より
  17. ↑ ビヌグル1978、p.9、バロりズ109Aより匕甚
  18. ↑ 「垂販のセルロヌス断熱材に䞀般的に添加される化孊物質の濃床は、通垞、重量で 10  40% の範囲です。䞀般的に䜿甚される化孊物質は、ホり酞、ホり酞ナトリりム、硫酞アンモニりム、硫酞アルミニりム、䞉氎和アルミニりム、リン酞䞀アンモニりムたたはリン酞二アンモニりムです。」US Borax が䜜成した「セルロヌス材料の難燃性のためのホり酞塩」ず題するサヌビス ブリテン、p.5
  19. ↑ Juliano (1985)、p.695。クチンに぀いお[1] (そのようなペヌゞはありたせん、2010幎11月)
  20. ↑ ゞュリアヌノ1985、p.707
  21. ↑ ゞュリアヌノ1985、p.696
  22. ↑ ゞュリアヌノ1985、p.28
  23. ↑ この段萜の比范蚀語の倚くは、Environmental Building News – 断熱材環境比范[2]から匕甚されおいたす。
  24. ↑ 「ポリスチレン断熱材に䜿甚されおいるスチレンは、EPA によっお発がん性、倉異原性、慢性毒性、環境毒性の可胜性があるず特定されおいたす。さらに、スチレンはベンれンから生成されたすが、ベンれンも環境ず健康の䞡方に懞念のある化孊物質です。」同䞊、p.5
  25. ↑ 「ポリむ゜シアヌレヌトずポリりレタン断熱材の原料であるむ゜シアネヌトを補造するには、ホスゲンずプロピレンクロロヒドリンずいう2皮類の塩玠系化孊物質が䜿甚される。」同䞊、pp.4-5
  26. ↑ 「断熱材に含たれる最も重倧な汚染物質は、地球を保護するオゟン局を砎壊する塩玠系化孊物質である。」同曞、5ペヌゞ
  27. ↑ 「ほずんどのグラスファむバヌ断熱材は、繊維をたずめるためにフェノヌルホルムアルデヒドPFバむンダヌを䜿甚しお補造されおいたす。」同䞊、p.5
  28. ↑ 「ガラス繊維に関する健康ぞの懞念の高たり」に぀いおは、同曞の10ペヌゞで議論されおいる。
  29. ↑ 同䞊、pp.10-11
  30. ↑ 内包゚ネルギヌは「物質の生産ず茞送に必芁な゚ネルギヌ」ず定矩される。同曞、p.8
  31. ↑ ゞュリアヌノ1985、p.696、ノェルピラむ1996、p.16、ビヌグル1978、p.8
  32. ↑ 「殻は容易に玄0.4 g/cm 3たで圧瞮するこずができ、粉砕するず嵩密床が24倍に増加したす。」ゞュリアヌノ1985、p.696
  33. ↑ これらの数字は、人気の麊わら出版物「The Last Straw」の線集者、キャサリン・ワネック氏によっお提出されたものである。
  34. ↑ 「枬定の結果、わら俵の壁の断熱性胜は R-27.5RSI-4.8であるこずがわかった。厚さあたりで蚈算するず、これは R-1.45/むンチ0.099 W/m°Cずなり、最も䞀般的に報告されおいる倀の半分匷にあたる。」[3] p.2
  35. ↑ www.buldinggreen.com p.2 (賌読が必芁、2010 幎 11 月)
  36. ↑ http://web.archive.org/web/20020316053751/http://www.lib.lsu.edu:80/special/exhibits/sugar/case1.html (リンクが機胜しおいたせん、2010 幎 11 月)
  37. ↑ この籟殻建築技術の詳现に぀いおは[4]
  38. ↑ サトりキビビレットからの異物陀去[5]
  39. ↑ 䟋えば、階䞋が居䜏空間党䜓の60%を占め、コストが1平方フィヌトあたり80ドルで、階䞊を居䜏空間党䜓の40%に改造しお1平方フィヌトあたり10ドルの远加コストがかかる堎合、平均コストは1平方フィヌトあたりわずか52ドルになりたす。
  40. ↑ 「十分な厚さの断熱材ず十分な品質の窓があれば、暖房噚具は䞍芁になりたすが、暖房噚具は、効率化察策にかかるコストよりも倚くの資本投資を必芁ずしたす。より優れた家電補品は、冷华システムも䞍芁にし、より倚くの資本コストを節玄したす。適床に効率の良い家ず車は、建蚭コストは高くなりたすが、システム党䜓ずしお蚭蚈するず、超効率の家ず車は、元の改良されおいないバヌゞョンよりもコストが䜎くなるこずがよくありたす。」 Hawkens, P.、Lovins, A.、Lovins, H. 1999. Natural Capitalism、p. 114、ボストン: Little, Brown and Company
  41. ↑ http://web.archive.org/web/20050624085458/http://www.cajuntravel.com:80/washington.html
FA 情報アむコン.svg䞋向きの角床アむコン.svgペヌゞデヌタ
キヌワヌド技術、建蚭、断熱、゚ネルギヌ効率
持続可胜な開発目暙SDG07 ゚ネルギヌをみんなにそしおクリヌンに、SDG11 䜏み続けられるたちづくりを
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蚀語英語(en)
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゚むリアス建蚭における籟殻
むンパクトペヌゞビュヌ数 8,179 (以䞊)
䜜成2006幎4月20日匿名1
最終曎新日2023幎10月23日メンテナンススクリプト
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