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宾州州立大学新闻

消灭木材害虫的技术越来越接近商业化

宾夕法尼亚州立大学的科学家们在大学公园举行的商业试验中验证了射频技术在托盘卫生方面的有效性和成本效率

大学公园,爸爸。——一项利用介电加热和射频能量来消灭潜伏在木制品中的有害生物的技术,最近在宾州州立大学帕克校区进行了一次商业试验,该技术即将进入市场。

去年12月17日,来自美国和加拿大的监管部门和木制品行业的专业人士观察了这次演示,验证了用于托盘卫生的射频技术的有效性和成本效率。

哈伯的企业家、农业科学院创新学院的学者Mark Gagnon指出,与传统的加热方法相比,这种处理方法可以增强杀灭木材害虫和线虫的能力。

“这项创新有可能在所需的国际贸易木材卫生处理方面带来变革,”加格农说。

“与传统的烧窑和化学干燥方法相比,射频处理更有效,使用的资源更少,这不仅有利于公司的利润,也有利于环境。”

由宾夕法尼亚州立大学的木制品工程、加工和制造教授约翰·亚诺维亚克和昆虫学教授凯利·胡佛共同研发的这一正在申请专利的木材处理系统,通过电磁波的穿透作用(类似于微波炉),以一种独特的方式加热木材。

胡佛指出,这种方法从内到外加热木材,首先导致核心温度迅速升高,使其成为消灭在内部挖洞的害虫的理想方法。

“入侵性害虫每年对我们宝贵的森林、生态系统和农作物造成约1200亿美元的损失,由于世界贸易的增加,它们仍然是一个问题,”她说,并以白蜡虫和亚洲长角甲虫为例。这两种害虫都是本世纪初从中国运往美国的未经处理的托盘;仅翠绿的灰螟就在30个州内摧毁了数千万棵白蜡树。

Janowiak说,确保国际贸易中使用的木材不受虫害,不仅是一种合乎道德的商业做法,而且是一种法律要求。木质包装材料,包括托盘、板条箱和木片,必须按照国际规定进行剥皮、处理和检验。遵守这些标准对美国木材工业尤其重要,因为40%的木材被加工成木制装运托盘。

多年来,木制品制造商有两种选择来对付蛀木昆虫——传统的热处理或熏蒸。RF技术将为该行业提供另一种选择,科学家们表示,这种选择比传统窑更快、更精简,有助于降低能源成本。此外,使用射频技术处理木材的成本可能低于目前的托盘热处理做法,设定为5美分的标准48×40英寸运输托盘。

“我们的技术有巨大的经济潜力,可以为企业提供长期的节省,”该项目的博士后研究员卡罗丽娜·席莫纳(Karolina Szymona)说。“虽然省钱很重要,但对我来说,它真正的价值在于节约能源,这意味着节约自然资源和减少碳足迹。”

RF group
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参加最近由宾夕法尼亚州立大学的科学家开发的一种新的木材处理技术试验的人员中,从左至右是加拿大木材标准认证委员会主席兼首席执行官查克·丹德尔贝克;罗恩·马克,美国农业部动植物卫生检验服务中心的商品处理专家;Mark Hamelin,所有者,RF窑技术;Karolina Szymona,博士后研究员;约翰·亚诺维亚克,木材产品工程学教授;Mark Gagnon, Harbaugh企业家和创新学院学者;美国木材标准委员会主席David Kretschmann和特别助理Paul Conway。

IMAGE: Penn State

RF技术还可以用甲基溴(一种正在逐步淘汰的化学品)取代木材熏蒸过程,并帮助美国木制品行业在放弃化学处理木材的同时保持出口市场。

美国农业部动植物卫生检验服务中心的商品处理专家Ron Mack说:“人们确实需要开发出合适的替代品来取代甲基溴,因为甲基溴是一种破坏臭氧层的化学物质。”“电介质处理是替代它的主要选择之一。”

虽然技术经历了大量的测试和获得了业内的认可委员会以及联合国国际植物保护公约,董事会监督木材包装行业标准——该研究小组需要第三方验证和援助与发展中操作协议使其创新的“机准备好了。”

RF tech input
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Mark Hamelin, RF窑技术中心,调节电介质加热循环的功率输入。他与木材产品工程、加工和制造教授John Janowiak和博士后研究员Karolina Szymona在一起。

IMAGE: Penn State

为此,科学家们正在与美国和加拿大木材标准认证委员会(Canadian timber standard accreditation committee)达成一项双边协议,这两个委员会都派代表到宾州州立大学的森林资源实验室进行试验。

“这是一种安全、稳定、可靠的技术,”加拿大木材标准认证委员会(Canadian timber Standards Accreditation Board)主席兼首席执行官查克·丹德尔贝克(Chuck Dentelbeck)说。“但引进任何新技术都像是在跑马拉松;你必须把他们(托盘制造商)带到起跑线,让他们决定这对他们是否有意义。一旦他们知道了它的好处,我相信很多人会选择它。”

来自加拿大安大略省米德兰的RF窑技术项目合作者马克·哈默林也分享了他的热情,他认为商业试验是成功的。他说:“这是一个非常重要的日子,让这些机构见证我们的程序是多么有效和有效。”“未来仍有挑战,最大的挑战将是说服业内人士,让他们相信我们拥有更好的捕鼠器。50年来,他们一直在使用一种不同的技术。”

该项目已获得州和联邦拨款,包括自2003年以来美国农业部国家粮食和农业研究所的甲基溴过渡项目的持续资助。它还得到了学院创新研究申请项目的资金支持,该项目为准备将其研究商业化的研究人员提供资金。

有关射频技术和项目合作者的更多信息,请访问https://abe.psu.edu/research/bio-base – products/woopackaging/ab- research。

  • Wood in chamber图片:宾夕法尼亚州立大学

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://news.psu.edu/story/604992/2020/01/21/impact/technology-destroys-pests-wood-moves-closer-commercialization