Как превратить биотопливные отходы в дешевый экопластик

биопластик-12-4Спрос на биоразлагаемые PLA постоянно растет, и ожидается, что 2020 достигнет примерно одного мегатонна в год. (Фото: Бо Ченг / ETH Zurich)

Для производства биоразлагаемых пластмасс производители все чаще обращаются к полимолочной кислоте (PLA). Ожидается, что спрос на PLA достигнет одного мегатонна в год к 2020.

В настоящее время большинство PLA получают путем ферментации сахара, но исследователи говорят, что они разработали более дешевый и чистый способ его производства: с использованием глицерина, побочного продукта производства биодизеля.

Глицерин является побочным продуктом при производстве биотоплива первого поколения, и поэтому не является высококачественным, но содержит остатки золы и метанола.

биопластика2-12-4Сырой биодизель содержит значительные количества глицерина (темная фаза). (Фото: Бо Ченг / ETH Zurich)

«Никто не знает, что делать с таким количеством отработанного глицерина», - говорит Мертен Моралес, аспирант ETH Zurich и член исследовательской группы во главе с профессором Конрадом Хунгербюлером.

Это ненужное вещество становится все более и более многочисленным, поскольку ожидается, что мегатонны 3 в 2014 вырастут до более чем мегатонны 4 к 2020. Из-за своей примеси глицерин не подходит для химической или фармацевтической промышленности.

Это также не хороший источник энергии, потому что он плохо горит.

«Как правило, он должен проходить очистку сточных вод, но чтобы сэкономить деньги, и поскольку он не очень токсичен, некоторые компании сбрасывают его в реки или кормят скотом. Но есть опасения по поводу того, как это влияет на животных ».

20 Процент меньше CO2

Новая процедура снижает общий выброс CO2 на процент 20 по сравнению с ферментацией: на килограмм произведенной молочной кислоты выделяется 6 килограмм CO2 с новым методом по сравнению с килограммами 7.5 с традиционной технологией.

Кроме того, путем снижения общей стоимости процесса исследователи рассчитали увеличение потенциальной прибыли в 17-кратном размере.

«Наши расчеты даже довольно консервативны», - говорит Моралес. «Мы предположили, что глицериновое сырье относительно хорошего качества. Но он также работает с некачественным глицерином, который даже дешевле ».

Как работает процесс

Глицерин сначала превращается ферментативно в промежуточное соединение, называемое дигидроксиацетон, которое затем перерабатывается для получения молочной кислоты с помощью гетерогенного катализатора.

Команда во главе с Хавьером Пересом-Рамиресом, профессором Института химии и биоинженерии, разработала катализатор с высокой реакционной способностью и длительным сроком службы. Он состоит из микропористого минерала, цеолита, структура которого облегчает химические реакции в порах.

Команда Переса-Рамиреса сотрудничала с группой Хунгербюхлера, чтобы шаг за шагом улучшить катализатор, одновременно выполняя оценку жизненного цикла процедуры в целом.

«Без оценки и сравнения с традиционным методом мы могли бы быть довольны первоначальной конструкцией катализатора, использованной для нашего исследования, которая оказалась менее экологичной, чем ферментация», - объясняет Пьер Дапсен, аспирант из Переса. Рамирес группа.

Благодаря улучшению некоторых аспектов конструкции катализатора, исследователи наконец смогли превзойти ферментацию сахара как с экологической, так и с экономической точки зрения.

Промышленные процессы часто становятся «устойчивыми» просто путем переключения на возобновляемый ресурс.

«Однако, принимая во внимание весь процесс - от исходного сырья до конечного продукта и включая управление отходами - вы часто обнаружите, что предположительно устойчивый метод производства не обязательно более устойчив, чем обычный», - добавляет Сесилия Монделли. старший научный сотрудник группы Advanced Catalysis Engineering, которая также участвует в исследовании.

Узнайте больше о методе в журнале Энергетика и экология.

источник: ETH Zurich
Первоначальное исследование

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

Следуйте за InnerSelf

значок facebookзначок Twitterзначок YouTubeзначок Instagramпиктограммазначок rss

 Получить последнее по электронной почте

Еженедельный Журнал Ежедневно Вдохновение

Последние видео

Великая миграция климата началась
Великая миграция климата началась
by Супер Пользователь
Климатический кризис вынуждает тысячи людей по всему миру бежать, поскольку их дома становятся все более непригодными для жилья.
Последний ледниковый период говорит нам, почему мы должны заботиться об изменении температуры на 2 ℃
Последний ледниковый период говорит нам, почему мы должны заботиться об изменении температуры на 2 ℃
by Алан Н. Уильямс и др.
В последнем докладе Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) говорится, что без существенного снижения…
Земля оставалась пригодной для проживания миллиарды лет - насколько нам повезло?
Земля оставалась пригодной для проживания миллиарды лет - насколько нам повезло?
by Тоби Тиррелл
Эволюции потребовалось 3-4 миллиарда лет, чтобы произвести Homo sapiens. Если бы климат хоть раз в этом ...
Как картографирование погоды 12,000 лет назад может помочь предсказать будущее изменение климата
Как картографирование погоды 12,000 лет назад может помочь предсказать будущее изменение климата
by Брайс Ри
Конец последнего ледникового периода, около 12,000 лет назад, характеризовался заключительной холодной фазой, называемой младшим дриасом.
В этом столетии Каспийское море может упасть на 9 метров или более
В этом столетии Каспийское море может упасть на 9 метров или более
by Франк Весселинг и Маттео Латтуада
Представьте, что вы находитесь на берегу и смотрите на море. Перед вами 100 метров бесплодного песка, который выглядит как…
Венера когда-то была больше похожа на Землю, но изменение климата сделало ее непригодной для проживания
Венера когда-то была больше похожа на Землю, но изменение климата сделало ее непригодной для проживания
by Ричард Эрнст
Мы можем многое узнать об изменении климата с Венеры, нашей сестринской планеты. В настоящее время температура поверхности Венеры составляет…
Пять недоверие к климату: ускоренный курс дезинформации о климате
Пять недоверие к климату: ускоренный курс дезинформации о климате
by Джон Кук
Это видео представляет собой ускоренный курс дезинформации о климате, в котором резюмируются ключевые аргументы, используемые для того, чтобы поставить под сомнение реальность ...
Арктика не была такой теплой уже 3 миллиона лет, и это означает большие перемены для планеты
Арктика не была такой теплой уже 3 миллиона лет, и это означает большие перемены для планеты
by Джули Бригам-Гретт и Стив Петч
Ежегодно в середине сентября морской ледяной покров в Северном Ледовитом океане сжимается до минимума. В этом году он составляет всего 1.44…

ПОСЛЕДНИЕ СТАТЬИ

зеленая энергия2 3
Четыре возможности использования зеленого водорода для Среднего Запада
by Кристиан Тэ
Чтобы предотвратить климатический кризис, Среднему Западу, как и остальной части страны, необходимо будет полностью обезуглерожить свою экономику путем…
ug83qrfw
Основное препятствие для реагирования на спрос должно быть устранено
by Джон Мур, На Земле
Если федеральные регулирующие органы поступят правильно, потребители электроэнергии на Среднем Западе вскоре смогут зарабатывать деньги, в то время как…
деревья для посадки для климата2
Посадите эти деревья, чтобы улучшить жизнь в городе
by Майк Уильямс-Райс
Новое исследование утверждает, что живые дубы и американские платаны чемпионы среди 17 «супер-деревьев», которые помогут сделать города…
дно северного моря
Почему мы должны понимать геологию морского дна, чтобы справляться с ветрами
by Наташа Барлоу, доцент кафедры четвертичных экологических изменений, Университет Лидса
Для любой страны, имеющей легкий доступ к мелководному и ветреному Северному морю, морской ветер будет ключом к встрече с сетью ...
3 урока лесных пожаров для лесных городов, когда Дикси Файер разрушает исторический Гринвилл, Калифорния
3 урока лесных пожаров для лесных городов, когда Дикси Файер разрушает исторический Гринвилл, Калифорния
by Барт Джонсон, профессор ландшафтной архитектуры, Орегонский университет
Пожар, пылающий в жарком, сухом горном лесу, прокатился по городу Золотой лихорадки в Гринвилле, штат Калифорния, 4 августа…
Китай может достичь целей в области энергетики и климата, ограничив угольную мощь
Китай может достичь целей в области энергетики и климата, ограничив угольную мощь
by Элвин Лин
На апрельском саммите лидера по климату Си Цзиньпин пообещал, что Китай будет «строго контролировать угольную энергетику ...
Голубая вода в окружении мертвой белой травы
Карта отслеживает 30 лет сильного таяния снегов в США
by Микайла Мейс-Аризона
Новая карта экстремальных снеготаяний за последние 30 лет проясняет процессы, которые вызывают быстрое таяние.
Самолет сбрасывает красный огнезащитный состав на лесной пожар, когда пожарные, припаркованные вдоль дороги, смотрят в оранжевое небо.
Модель предсказывает 10-летнюю вспышку лесных пожаров, а затем постепенное снижение
by Ханна Хики-Ю. Вашингтон
Взгляд на долгосрочное будущее лесных пожаров предсказывает начальную примерно десятилетнюю вспышку лесных пожаров,…

 Получить последнее по электронной почте

Еженедельный Журнал Ежедневно Вдохновение

Новое отношение - новые возможности

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholistPolitics.com | Рынок InnerSelf
Copyright © 1985 - 2021 Innerself Публикации. Все права защищены.