'n Nuwe, saamgestelde boumateriaal wat gemaak is van uitheemse portjacksonbome en herwonne laegraadse plastiekafval kan 'n koste-effektiewe oplossing vir Suid-Afrika se behuisingskrisis bied, en help om van die land se omgewingsprobleme op te los.
Die materiaal is ontwikkel deur dr Abubakar Sadiq Mohammed. In sy onlangse studie wys hy dat 'n kombinasie van hierdie twee strome afvalmateriaal bruikbaar is om beter lae-kostebehuising te bou.
Dr Mohammed, oorspronklik van Ghana, het in Desember 2022 sy PhD in houtprodukkunde van die Universiteit Stellenbosch (US) se Fakulteit AgriWetenskappe ontvang.
Hy het die genoemde houtplastiek-komposiet ontwikkel deur 'n mengsel van plantmateriaal van die hele portjacksonboom (Acacia saligna) en herwonne laedigtheid-poliëtileen te maak. Laasgenoemde is 'n ligte polimeer wat hoofsaaklik in die vervaardiging van verpakking soos plastieksakke gebruik word.
Dr Mohammed het gewys dat die saamgestelde materiaal wat hy ontwikkel het, die noodsaaklike fisiese, chemiese en meganiese eienskappe het waarmee temperatuur- en klank-isolasieborde vir gebruik in HOP- en ander huise vervaardig kan word.
Houtplastiek-komposiete word meestal van herwonne plastiek en klein houtdeeltjies of -vesels gemaak. Gewoonlik skei vervaardigers die hout-gedeeltes van die plante wat hulle gebruik van niehout-gedeeltes (soos bas, blare en sade). Tot dusver is laasgenoemde as kontaminante beskou, eerder as geskik vir die vervaardiging van sulke saamgestelde materiale.
Dr Mohammed het egter alles van die boom, van bas tot blare, by sy komposietmengsel ingesluit. Die plantmateriaal is afkomstig van projekte om indringerplante in die Wes-Kaap uit te roei. Die bome is netso gebruik, dus sonder dat dit vooraf verwerk is.
Hy het nywerheidskuns en houtwetenskap in Ghana gestudeer voordat hy hom vir sy PhD ingeskryf het. Sy keuse van proefskrifonderwerp het gespruit uit sy kommer oor die hoeveelheid afval wat in landbouprosesse gegenereer word en die omvang van plastiekbesoedeling in die omgewing.
“Plastiekafval is 'n wêreldwye bedreiging, so die idee was om dit in iets bruikbaars te omskep," het hy gesê. “Ek stel ook daarin belang om bekostigbare, omgewingsvriendelike alternatiewe boumateriale vir laekoste-behuising te ontwikkel."
Sy studieleier was prof Martina Meincken verbonde aan US se Departement Bos- en Houtwetenskappe.
Dr Mohammed se navorsing is deel van 'n groter studieprojek in hierdie departement om verskillende gebruik vir uitheemse indringer houtspesies te ondersoek, onder meer in die boubedryf.
HOP-behuising: die realiteit
In sy proefskrif, getiteld Eienskappe van houtplastiek-komposiete gemaak van uitheemse indringerboom-afval en herwonne laedigtheid-poliëtileen vir binnenshuise gebruik in maatskaplike behuising, beklemtoon dr Mohammed die dringende behoefte daaraan om volhoubare oplossings vir Suid-Afrika se uitdagings wat betref laekostebehuising te vind.
Mense wat in HOP-huise woon word dikwels aan erge hitte en humiditeit blootgestel weens laekwaliteit-boumateriale wat in die bouproses gebruik word. Oor die afgelope dekade het die begroting vir hierdie staatsgesubsidieerde behuisingseenhede onveranderd gebly, teen R140 000 elk. Dit het dikwels gelei tot die gebruik van die goedkoopste beskikbare boumateriale in die bouproses, het hy aangedui. Wat die huise se strukture betref, word slegs die volstrekte minimum ingesluit – temperatuur – en klankisolasie word agterweë gelaat.
'n Probleem wat met wortel en tak uitgeroei moet word
Die omgewings- en ekonomiese koste van indringerplantspesies is enorm. Indringerplante verbruik byvoorbeeld ongeveer 5% van Suid-Afrika se skaars waterbronne en verminder die dravermoë van natuurlike weivelde.
Australiese akasiaspesies word onder die tien ekologies nadeligste uitheemse spesies in Suid-Afrika beskou. Hierdie bome dring opvangsgebiede binne, verminder waterafloop, vererger veldbrande en bedreig inheemse spesies.
De Suid-Afrikaanse regering het voorheen 'n program van stapel te stuur om hierdie indringerplantspesies uit die weg te ruim wat die meeste skade kan veroorsaak. Verskeie metodes word gebruik om dit te doen, insluitend meganiese skoonmaakbedrywighede asook biologiese en chemiese beheerprogramme.
Maar die kwessie van wat om met die boomreste te doen (afgesien van dit wat as vuurmaakhout gebruik word) veroorsaak volgens dr Mohammed steeds kommer. Die oortollige plantmateriaal word gewoonlik in die skoongemaakte gebied agtergelaat om droog te word, waar dit dan 'n brandgevaar inhou.
Eweneens vereis plastiekbesoedeling en die impak daarvan op ekosisteme dringend aandag. Tans is 35% van die plastiekrommel in die land afkomstig van plastiekverpakking.
Die herwonne plastiek wat dr Mohammed in sy eksperimente gebruik het, was van die laagste en goedkoopste beskikbare graad. Daarby was die plastiek ook minimaal verwerk (dit wil sê, gesnipper en saamgeklont, eerder as wat dit in korrels omgesit is).
Oor die navorsing
Dr Mohammed het die fisiese en meganiese eienskappe van die nuwe saamgestelde materiaal ontleed en bepaal hoe goed dit funksioneer aan die hand van sekere verwerkingsvereistes.
Hy het onder meer die borde se weerstand teen skimmel ontleed en ook vasgestel hoe brandbestand dit is. Dr Mohammed het voorts die impak van die termiese degradering op die biomassa komponente (soos bas, twygies, blare en hout) op die fisiese, meganiese, akoestiese en termiese isolasie-eienskappe van die borde onder die soeklig geplaas.
Sy resultate wys dat houtplastiek-komposiete wat met die hele portjacksonboom gemaak is, beter meganiese eienskappe het, ongeag van hul presiese samestelling, vergeleke met twee ander indringerspesies, naamlik die swartwattel (Acasia mearnsii) en die rooibloekom (Eucalyptus camaldulensis).
Vroeëre navorsing oor portjacksonbome deur prof Meincken se navorsingsgroep het gewys dat komposiete afkomstig van die hele boom of van die hout van A. saligna, A. mearnsii en E.camaldulensis waarby bas, takkies en blare bygevoeg is die meganiese eienskappe van die saamgestelde produk ietwat verminder het. In die geheel het al die borde egter aan die minimumvereistes voldoen om binnenshuis gebruik te word.
'n Onverwagse bevinding was egter dat ondanks die tipe plantmateriaal wat gebruik word, borde wat van portjacksonbome gemaak word beter meganiese kenmerke toon as borde saamgestel met die ander twee houtspesies as bestanddeel. Dít was 'n onverwagse resultaat, veral die beduidende verskil tussen die twee akasiaspesies wat andersins baie ooreenstem.
Dr Mohammed het bevind dat komposietborde wat met 70 gewigpersentasie van hout vervaardig is die beste werk om algehele temperatuur- en klankisolasie in HOP-huise te bied.
Die lae voorkoms van nie-houtagtige plantmateriaal (sade, blare en bas) in die samestelling het nie dadelik of geheel en al die groei van muf op die komposiet-oppervlak onderdruk nie. Dit het wel die groei daarvan vertraag op alle monsters wat getoets is.
Hierdie resultate dui daarop dat die saamgestelde houtplastiek-panele in omgewings wat binnenshuis is en hoë humiditeit het soos kombuise en badkamers gebruik kan word, sonder noemenswaardige risiko dat bederf of vervorming sal plaasvind. Verder maak hul digtheid en meganiese eienskappe dit geskik om binnemure te bedek of as plafonborde te gebruik.
Hoewel hierdie materiaal nog nie kommersieel beskikbaar is nie, kan dit volgens hom moontlik help om laekoste-behuising te verbeter.
Dr Mohammed het van sy resultate in die European Journal of Wood and Wood Products en in die joernaal Polymers gepubliseer.
Vir sy PhD-navorsing het hy steun van die Duitse Federale Ministerie van Opvoedkunde en Navorsing ontvang. - GESKRYF DEUR JORISNA BONTHUYS
