琥珀酸 讓我們高效利用廢棄木材!


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材料牛注:當今社會的化學工業以石油為基礎,許多化工產品的原料中都有石油成分。由于石油儲量有限,科學家一直在尋找利用可持續材料來制造替代品的方法。近期有研究人員表示,他們找到了可行的生物技術制造方法。真實情況如何?小編帶你一看究竟。

Konrad Hungerbühler是來自蘇黎世聯邦理工學院,主攻安全和環境保護技術方向的教授,他帶領的國際研究團隊已經研發出了這樣一種制造化工產品的方法:通過琥珀酸,高效利用木材。Konrad Hungerbühler教授的團隊成員包括來自瑞士洛桑聯邦理工學院和哥德堡查爾姆斯理工大學的科學家。研究人員選擇來自林業和造紙業的木材或廢棄纖維素作為研究的原材料,用細菌生產琥珀酸,他們所演示的生態評估性價比高并且環保安全。

性價比更高,可持續性更好

在洛桑聯邦理工學院的實驗室,科學家們使用模擬程序來比較不同的生產流程和細菌,并通過生物技術手段進行優化從而更適于琥珀酸的生產。考慮到生產所需的總能量,包括灰色能量(生產基礎產品,基礎設施和廢物管理需求的間接能量),作為對環境影響的判定方法。他們的研究結果表明,使用廢棄木材的生物技術生產方法比基于石油的傳統方法更加經濟環保。

科學家對生物技術制造方法進行了計算,在相同的環境影響下生產琥珀酸的成本可以降低20%。另一方面,與相同成本下基于石油的傳統生產方法相比,對環境的影響可以降低約28%。

造紙行業的一大創新

葡萄糖是使用細菌生產琥珀酸的必備原材料。它可以從甜菜、甘蔗或木材中提取。Hungerbühler團隊的博士生,該研究的第一作者Merten Morales解釋說,“來自于木材的纖維素可以通過加酸轉化為葡萄糖。”

科學家們對比了使用甜菜和廢棄木材兩種不同的生產方法。在成本效益,環境影響和安全方面,它們的差異都可以忽略不計。Morales說,“如果條件允許,我們應該使用廢棄木材。這樣不會與食品供應鏈產生競爭關系。”

這個新方法同樣適用于造紙行業:造紙業中含有纖維素的堿性溶液是一個理想的葡萄糖來源,但是目前它還不可以被回收。Morales說,“如果能夠成功實現廢料回收并且增值銷售,歐洲造紙業將有望再次與海外進行競爭。”然而實際上,建設生物技術的生產工廠并不是想的那么簡單,而是一項長期投資,公司在決定走這條路之前,會慎重考慮它的價值。對此Morales 補充到,“由于我們相應工作的開展,現在已經能夠肯定地回答這個問題了。”

原文參考地址:Chemicals from wood waste.

感謝材料人編輯部王宇提供素材

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