אוניברסיטה במסצ'וסטס מפתחת טכנולוגיית לייזר חדשה שמטרתה להפחית באופן דרמטי את הפליטות וצריכת האנרגיה הנוצרת על ידי העיתון ותעשיית העיסה במיין. המכון הפוליטכני של וורצ'סטר קיבל לאחרונה מענק של 2.75 מיליון דולר ממשרד האנרגיה האמריקני כדי להביא את טכנולוגיית הייבוש התעשייתי לשימוש מסחרי. ג'מאל יגובי, מנהל המייסד של מרכז המכון למחקר מתקדם לייבוש, אמר: "אנו נרגשים מאוד מכך, זו יכולה להיות טכנולוגיה מהפכנית.
תעשיות הנייר והעיסות של מיין פולטות כמיליון טון של פחמן דו חמצני מדי שנה, מהווים כמחצית מסך פליטת התעשייה במדינה. מרבית הפליטות הללו נובעות מתהליך הייבוש בו מחית עיסת עץ, נלחץ ומגלגל לנייר. ישנן שלוש טחנות נייר עיקריות במדינה, והם מהווים את מרבית הפליטות.
אם מיין רוצה להיות נייטרלי פחמן עד שנת 2045, עליו להתייחס לפליטות ממטחנות הנייר והעיסה הללו. יתרה מזאת, מרבית המפעלים הללו נמצאים בשכונות בעלות הכנסה נמוכה, ושניים מהם נמצאים באזורים עם סיכון גבוה יותר לסרטן מצד מזהמי אוויר, על פי מעבדות חרוץ, קבוצה סביבתית המתמקדת בהשפעות תעשייתיות. זה מצביע על כך שיש קשר חזק בין הפעלת מפעלים אלה לבריאות התושבים המקומיים, במיוחד שיעורי סרטן.
לעומת זאת, תעשיית העיתון והעיסה נותרה חיונית להתפתחות הכלכלית של מיין. מאט קאנון, מנהל שימור המדינה ואנרגיה של מדינות, אמר כי "מפעלים אלה מספקים מספר לא מבוטל של משרות איחוד מקומי, ותעשיית הנייר נותרה חשובה מאוד לקהילה שלנו.
מרכז המחקר הייבוש במכון הפוליטכני של וורצ'סטר חקר דרך ייבוש חדשה לחלוטין: שימוש בלייזרים. הם מקווים כי על ידי מיקוד האנרגיה של הלייזר, הם יכולים לייבש ביעילות חומרים שונים כמו נייר ועיסה. ראש צוות המחקר, יגובי, אמר כי הלייזר בו השתמשו שונה מאוד מכלי הנשק הלייזר החזקים בסרטי מדע בדיוני. למרות שהלייזר כה חזק שהוא יכול אפילו להמיס מתכת, פיזורו על שטח גדול יותר מאפשר לאנרגיה שלו להיות רכה ומיושמת באופן שווה על החומר המיובש.
באמצעות ניסויים במזון, החוקרים הראו את היתכנותה של טכניקה זו. בשלב הבא הם יתעמקו בהשפעות של אנרגיית לייזר על חומרים שונים כדי להבטיח שתהליך הייבוש לא יפגע באיכות המוצר. "עבור נייר עלינו להבטיח שקשיחות הנייר לא תצטמצם", הדגיש יגובי. "עבור אוכל, עלינו להבטיח שהצבע והטעם לא יושפעו."
לפיכך, צוות המחקר יצטרך לאסוף נתונים נוספים לפני שתכניס את הטכנולוגיה לשימוש מסחרי. נתונים אלה כוללים: התפלגות אנרגיית הלייזר על פני חומרים שונים, ועומק אנרגיית הלייזר יכול לחדור לחומר. בעזרת נתונים אלה ניתן לבחור את גודל המערכת ותנאי ההפעלה המתאימים ביותר לחומרים שונים, ומודול הלייזר המתאים ניתן לתכנן עבור כל תרחיש יישומים ספציפי.
לאחר ביצוע הפרטים הללו, ניתן ליישם בקלות טכנולוגיית לייזר זו על ציוד ייבוש חדש בקנה מידה מסחרי, או לחדש ישירות את הציוד הקיים. "טכנולוגיה מסוג זה מושלמת להתאמה מחדש," אמר יגובי.
על פי נתוני מינהל המידע לאנרגיה בארה"ב, המגזר התעשייתי האמריקני פלט כ -1.3 מיליארד טון של פחמן דו חמצני בשנת 2023, והיוו כמעט שליש מכלל הפליטות במדינה. אוון גילספי, מייסד משותף של מעבדות חרוצות, מציין כי כמחצית מהפליטות הללו נובעות מהחימום הנדרש בתהליכים תעשייתיים המסתמכים לעתים קרובות על גז טבעי או דלקים מאובנים אחרים. גילספי ציין גם כי תהליכי ייבוש תעשייתיים רבים הם תובעניים מאוד בטמפרטורה ומקשים באופן מסורתי להחליף דלקים מאובנים באנרגיה נקייה, ולכן ענף הייבוש התעשייתי היה נקודה קשה להפחתת הפחמן.
"האתגר הגדול ביותר הוא כיצד להתרחק מהתלות בגז טבעי בייצור תעשייתי ולקראת אנרגיה נקייה." אומר ריצ'רד הארט, מנהל התעשייה של המועצה האמריקאית לכלכלה יעילה באנרגיה. "טרנספורמציה של המגזר התעשייתי הוא פרויקט ענק, אבל יש לו גם פוטנציאל עצום."
אוואן גילספי, מייסד משותף של מעבדות חרוצות, מאמין שביצוע טכנולוגיות חדשות לעבוד ידרוש מאמץ מתואם של חברות וממשלות להשקיע יותר בהתאמה מחדש של מתקנים תעשייתיים ישנים. הוא הדגיש כי השקעה כזו בהחלט שווה את זה, לא רק כדי לשפר את התחרותיות של התעשייה ולשמור על משרות, אלא גם להביא יתרונות סביבתיים משמעותיים. "הגנה על אקלים ומשרות אינן ניגודים", אמר גילספי, "אנו יכולים להשיג win-win כלכלי וסביבתי על ידי מודרניזציה של מתקני התעשייה שלנו."
