Исследователи из Университета Делавэра (США) разработали новый метод для преобразования промышленной биомассы в пластмассы и химикаты, сообщает пресс-служба вуза. Статья с описанием нового метода опубликована в журнале Science Advances.
Ученые использовали промышленно переработанный лигнин – компонент растений и деревьев, который обеспечивает прочность и жесткость, чтобы помочь флоре противостоять вызовам от окружающей среды.
В целлюлозно-бумажной промышленности лигнин относится к отходам производства. Около 100 миллионов тонн отходов технического лигнина ежегодно образуется на целлюлозно-бумажных комбинатах по всему миру, отмечают авторы работы. Считается, что технический лигнин нельзя использовать – разве что для сжигания тепла или добавления в шины в качестве наполнителя.
Команда превратила технический лигнин в высокоэффективные пластмассы: смолы для 3D-печати на биологической основе (результат – на фото) и ценные химические вещества. Экономический анализ и анализ жизненного цикла показывают, что новый экоматериал может создавать конкуренцию аналогичными продуктам на основе нефти.
Одна из основных проблем заключается в том, что большинство процессов для повышения качества лигнина работают при очень высоком давлении. Эти методы сопровождаются капитальными затратами и большими потреблениями энергии, связанными с традиционными растворителями, высокими температурами или давлением. Используя новый метод, ученые заменили метанол, традиционный растворитель, на глицерин, чтобы процесс преобразования лигнина можно было проводить при нормальном (окружающем) атмосферном давлении.
Глицерин – недорогой ингредиент, который используется в жидкой косметике, мыле, шампунях и лосьонах из-за его увлажняющих свойств. В данном случае глицерин помогает расщепить лигнин на химические строительные блоки, которые можно использовать для производства широкого спектра продуктов на биологической основе: начиная со смол для 3D-печати и заканчивая различными типами пластмасс.
Используя глицерин, ученые также могут перерабатывать лигнин, но при гораздо более низком давлении паров, что устраняет необходимость в закрытой системе.
[Фото: PHOTO COURTESY OF PAUL PRANDA]
