琥珀酸 让我们高效利用废弃木材!


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材料牛注:当今社会的化学工业以石油为基础,许多化工产品的原料中都有石油成分。由于石油储量有限,科学家一直在寻找利用可持续材料来制造替代品的方法。近期有研究人员表示,他们找到了可行的生物技术制造方法。真实情况如何?小编带你一看究竟。

Konrad Hungerbühler是来自苏黎世联邦理工学院,主攻安全和环境保护技术方向的教授,他带领的国际研究团队已经研发出了这样一种制造化工产品的方法:通过琥珀酸,高效利用木材。Konrad Hungerbühler教授的团队成员包括来自瑞士洛桑联邦理工学院和哥德堡查尔姆斯理工大学的科学家。研究人员选择来自林业和造纸业的木材或废弃纤维素作为研究的原材料,用细菌生产琥珀酸,他们所演示的生态评估性价比高并且环保安全。

性价比更高,可持续性更好

在洛桑联邦理工学院的实验室,科学家们使用模拟程序来比较不同的生产流程和细菌,并通过生物技术手段进行优化从而更适于琥珀酸的生产。考虑到生产所需的总能量,包括灰色能量(生产基础产品,基础设施和废物管理需求的间接能量),作为对环境影响的判定方法。他们的研究结果表明,使用废弃木材的生物技术生产方法比基于石油的传统方法更加经济环保。

科学家对生物技术制造方法进行了计算,在相同的环境影响下生产琥珀酸的成本可以降低20%。另一方面,与相同成本下基于石油的传统生产方法相比,对环境的影响可以降低约28%。

造纸行业的一大创新

葡萄糖是使用细菌生产琥珀酸的必备原材料。它可以从甜菜、甘蔗或木材中提取。Hungerbühler团队的博士生,该研究的第一作者Merten Morales解释说,“来自于木材的纤维素可以通过加酸转化为葡萄糖。”

科学家们对比了使用甜菜和废弃木材两种不同的生产方法。在成本效益,环境影响和安全方面,它们的差异都可以忽略不计。Morales说,“如果条件允许,我们应该使用废弃木材。这样不会与食品供应链产生竞争关系。”

这个新方法同样适用于造纸行业:造纸业中含有纤维素的碱性溶液是一个理想的葡萄糖来源,但是目前它还不可以被回收。Morales说,“如果能够成功实现废料回收并且增值销售,欧洲造纸业将有望再次与海外进行竞争。”然而实际上,建设生物技术的生产工厂并不是想的那么简单,而是一项长期投资,公司在决定走这条路之前,会慎重考虑它的价值。对此Morales 补充到,“由于我们相应工作的开展,现在已经能够肯定地回答这个问题了。”

原文参考地址:Chemicals from wood waste.

感谢材料人编辑部王宇提供素材

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