虽然通常使用生物质作为能源,化石一样,研究人员也希望评估其潜在的生产新材料。最近,特拉华大学的一个研究小组(UD)报告了一个创新的结果低压方法,超额部分生物量成新的可持续的材料。
图片来源:罗伯茨,K。,(2022)创造价值的废物| uday。[网络]Udel.edu。可从https://www.udel.edu/udaily/2022/january/biomass-lignin-to-plastics-chemicals-can-be-economical/上读取。
发表在《科学的进步教授托马斯·h·Epps三世,第一作者解释说,“这项工作表明潜在的技术木质素作为生产的廉价和丰富的资源增值化学品和材料和一个可伸缩的稳定物价为原料的选择途径,强化解构,产品制造、和经济评价。”
虽然普遍认为我们需要可持续的新材料来解决一些当前的环境和气候相关的问题,除非材料是可伸缩的和具有成本效益的,他们不会产生实际的影响。这就是为什么UD经济学的研究人员正在考虑再循环生物质材料。
技术木质素
木质素属于一组复杂的有机聚合物中发现关键结构材料支持大多数植物的组织。木质素在细胞壁的建立至关重要,尤其是在木头和树皮,因为他们不容易腐烂和刚性。
然而,木质素产品也是一种浪费——被称为技术木质素生成在工业处理纸浆和造纸工业。每年十亿吨木质素生成技术。然而,它被认为是由于污染和难以重用,因此,通常是烧热或用作填料的橡胶轮胎。
然而,Epps和他的研究小组相信有比视觉技术木质素和有价值的潜在的这样一个丰富的资源。在他们的研究中,他们展示了潜在的技术木质素转化为高性能塑料,可用于应用程序(如加法制造(3 d打印)。
的能力采取类似技术木质素,不仅将其分解并将其转化为有用的产品,但是这样做的成本和环境影响是低于石油材料是没有人真正能够显示之前。
教授托马斯·h·Epps三世,第一作者
优化转换过程
与经济因素在他们的研究中发挥了关键作用,Epps和他的团队想要克服的一些昂贵的升级改造障碍与木质素。的一个主要问题是,大多数现有的过程,可以用来升级木质素需要高压力使他们难以规模和昂贵。
其他重大问题和顾虑周围现有的工业技术是安全、能源消耗与溶剂、温度和压力的过程。UD团队来解决这些问题,使用甘油(而不是甲醇),这个过程可以在正常环境温度下进行。
甘油也划算,发现在日常用品如肥皂、洗发水和化妆品。在这个过程中,它是价值的能力的木质素分解成必要的化学组成使生物材料,如树脂3 d打印技术,生物塑料和其他化合物,如抗氧化剂。
在操作环境压力使过程更加安全,同时也消除了一个封闭的系统,开放的必要性进行同步反应和分离步骤的可能性。这意味着它更容易高档过程和创造更多的材料以更快、更便宜的率。
在UD团队Paula Pranda,该研究,帮助优化转换过程与合著者(罗合作模型系统的经济可行性。虽然知道这个过程是物理上可能,使其具有成本效益的是另一个决定因素。
它显示有很多潜在的利用可再生资源生产不同类型的塑料。你不需要使用化石燃料,塑料是由可再生资源也可以在经济上是可行的。
保拉·Pranda位联席作者
生产材料来自废弃物生物质可以一定程度上解决一些问题围绕可持续发展和自然资源的保护。此外,升级改造生物质可以改变各种工业生产过程通常来源于化石材料的消费产品。
引用和进一步阅读
罗伯茨,K。,(2022)创造价值的废物| uday。[网络]Udel.edu。可以在:https://www.udel.edu/udaily/2022/january/biomass-lignin-to-plastics-chemicals-can-be-economical/
O 'Dea、r和Pranda, P。et al .,(2022)环境压力木质素稳定物价的高性能聚合物强化还原催化解构。科学的进步,(在线)8 (3)。可以在:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abj7523
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