Kuinka muuttaa biopolttoainejätteet halpoksi ekologiseksi muoviksi

biomuovit-12-4Biohajoavien PLA: n kysyntä kasvaa jatkuvasti, ja 2020: n odotetaan saavuttavan noin yhden megatonnin vuodessa. (Luotto: Bo Cheng / ETH Zürich)

Biohajoavien muovien valmistamiseksi valmistajat siirtyvät yhä enemmän polymaitohappoon (PLA). 2020 arvioi PLA: n kysynnän olevan yksi megatonni vuodessa.

Tällä hetkellä suurin osa PLA: sta tuotetaan sokerikäynnillä, mutta tutkijoiden mukaan he ovat kehittäneet halvemman ja puhtaamman tavan tuottaa se: käyttämällä glyserolia, biodieselin tuotannon sivutuotetta.

Glyseroli on sivutuote ensimmäisen sukupolven biopolttoaineiden valmistuksessa, eikä se sinänsä ole korkealaatuista, mutta sisältää tuhkan ja metanolin jäämiä.

bio muovit2-12-4Raaka biodieseli sisältää huomattavia määriä glyserolia (tumma faasi). (Luotto: Bo Cheng / ETH Zürich)

"Kukaan ei tiedä mitä tehdä tälle määrälle glyserolijätettä", sanoo Merten Morales, ETH Zürichin tohtoriopiskelija ja osa professori Konrad Hungerbühlerin johtamaa tutkimusryhmää.

Tästä jäteaineesta tulee yhä runsaampaa, ja 3: n 2014-megatonien odotetaan kasvavan yli 4-megatoneihin 2020: lla. Epäpuhtauksiensa vuoksi glyseroli ei sovellu kemian- tai lääketeollisuuteen.

Se ei myöskään ole hyvä energialähde, koska se ei pala hyvin.

”Yleensä sen tulisi käydä läpi jäteveden käsittelyn, mutta säästääksesi rahaa ja koska se ei ole kovin myrkyllinen, jotkut yritykset hävittävät sen jokien tai ruokkitsevat sen kotieläimille. Mutta on huolta siitä, miten tämä vaikuttaa eläimiin. "

20 prosenttia vähemmän CO2

Uusi menetelmä vähentää yleistä CO2-päästöä 20-prosenttisesti fermentointiin verrattuna: tuotettua maitohappokiloa kohden päästään uuden menetelmän avulla 6-kiloa CO2-määrää verrattuna perinteisen tekniikan 7.5-kiloon.

Laskemalla myös prosessin kokonaiskustannuksia tutkijat laskivat potentiaalisten voittojen 17-kertaisen kasvun.

"Laskelmamme ovat jopa melko varovaisia", Morales sanoo. ”Oletetaan, että glyseroliraaka-aine on suhteellisen hyvälaatuinen. Mutta se toimii myös heikkolaatuisen glyserolin kanssa, mikä on vielä halvempaa. "

Kuinka prosessi toimii

Glyseroli muunnetaan ensin entsymaattisesti välituotteeksi, jota kutsutaan dihydroksiasetoniksi, jota edelleen prosessoidaan maitohapon tuottamiseksi heterogeenisen katalyytin avulla.

Kemian ja biotekniikan instituutin professori Javier Pérez-Ramírezin johtama ryhmä suunnitteli katalysaattorin, jolla on korkea reaktiivisuus ja pitkä käyttöikä. Se koostuu mikrohuokoisesta mineraalista, zeoliitista, jonka rakenne helpottaa huokosissa tapahtuvia kemiallisia reaktioita.

Pérez-Ramírez-ryhmä teki yhteistyötä Hungerbühler-ryhmän kanssa katalysaattorin parantamiseksi vaihe vaiheelta suorittaen samalla koko prosessin elinkaariarvioinnin.

"Ilman arviointia ja vertailua tavanomaiseen menetelmään olisimme voineet olla tyytyväisiä tutkimukseemme käytetylle katalysaattorisuunnittelulle, joka osoittautui vähemmän ympäristöystävälliseksi kuin käyminen", kertoo Pérez-yliopiston tohtoriopiskelija Pierre Dapsens. Ramírez-ryhmä.

Parantamalla useita katalysaattorisuunnittelun näkökohtia tutkijat pystyivät lopulta ohittamaan sokerin käymisen sekä ympäristön että talouden kannalta.

Teollisuusprosessit muuttuvat usein ”kestäviksi” yksinkertaisesti vaihtamalla uusiutuviin luonnonvaroihin.

"Kun kuitenkin otetaan huomioon koko prosessi - lähtöaineesta lopputuotteeseen ja jätehuolto mukaan lukien -, huomaat usein, että väitetysti kestävä tuotantomenetelmä ei välttämättä ole kestävämpää kuin perinteinen", lisää Cecilia Mondelli. Advanced Catalysis Engineering -ryhmän vanhempi tutkija, joka on myös mukana tutkimuksessa.

Lue lisää menetelmästä lehdessä Energia- ja ympäristötiede.

Lähde: ETH Zurich
Alkuperäinen tutkimus

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

seuraa InnerSelfia

facebook-kuvaketwitter kuvakeyoutube kuvakeinstagram-kuvakepintrest-kuvakerss-kuvake

 Hanki uusimmat sähköpostitse

Viikkolehti Päivittäinen inspiraatio

UUSIMMAT VIDEOT

Suuri ilmastomuutto on alkanut
Suuri ilmastomuutto on alkanut
by Super User
Ilmastokriisi pakottaa tuhannet ympäri maailmaa pakenemaan, kun heidän kodeistaan ​​tulee yhä asumattomampia.
Viimeinen jääkausi kertoo meille, miksi meidän on pidettävä huolta 2 ℃ lämpötilan muutoksesta
Viimeinen jääkausi kertoo meille, miksi meidän on pidettävä huolta 2 ℃ lämpötilan muutoksesta
by Alan N Williams, et ai
Hallitustenvälisen ilmastomuutospaneelin (IPCC) viimeisimmässä raportissa todetaan, että ilman merkittävää vähennystä…
Maa on pysynyt asuttavana miljardeja vuosia - kuinka paljon onnekkaita saimme?
Maa on pysynyt asuttavana miljardeja vuosia - kuinka paljon onnekkaita saimme?
by Toby Tyrrell
Evoluutio kesti 3 tai 4 miljardia vuotta Homo sapiensin tuottamiseksi. Jos ilmasto olisi täysin epäonnistunut vain kerran siinä…
Kuinka 12,000 XNUMX vuoden takaisen sään kartoittaminen voi auttaa ennustamaan tulevaa ilmastonmuutosta
Kuinka 12,000 XNUMX vuoden takaisen sään kartoittaminen voi auttaa ennustamaan tulevaa ilmastonmuutosta
by Brice Rea
Viimeisen jääkauden loppua, noin 12,000 XNUMX vuotta sitten, leimasi viimeinen kylmävaihe nimeltä Nuoremmat Dryat.
Kaspianmeren on tarkoitus pudota vähintään 9 metriä tällä vuosisadalla
Kaspianmeren on tarkoitus pudota vähintään 9 metriä tällä vuosisadalla
by Frank Wesselingh ja Matteo Lattuada
Kuvittele, että olet rannikolla ja katsot merelle. Edessäsi on 100 metriä karuista hiekkaa, joka näyttää…
Venus oli jälleen kerran maankaltainen, mutta ilmastonmuutos teki siitä asumaton
Venus oli jälleen kerran maankaltainen, mutta ilmastonmuutos teki siitä asumaton
by Richard Ernst
Voimme oppia paljon ilmastonmuutoksesta sisarplaneettamme Venukselta. Venuksen pintalämpötila on tällä hetkellä…
Viisi epäuskoa ilmastoon: Kaatumiskurssi ilmaston väärinkäytöksissä
Viisi ilmastonmuutosta: Kaatumiskurssi ilmaston väärinkäytöksissä
by John Cook
Tämä video on kaatumiskurssi väärässä ilmastotiedossa, jossa esitetään yhteenveto tärkeimmistä argumenteista, joita on käytetty epäilemään todellisuutta…
Arktinen alue ei ole ollut näin lämmin 3 miljoonan vuoden ajan, mikä merkitsee suuria muutoksia planeetalle
Arktinen alue ei ole ollut näin lämmin 3 miljoonan vuoden ajan, mikä merkitsee suuria muutoksia planeetalle
by Julie Brigham-Grette ja Steve Petsch
Pohjoisen Jäämeren merijää peittyy joka vuosi matalaan pisteeseen syyskuun puolivälissä. Tänä vuonna se on vain 1.44…

UUSIMMAT ARTIKKELIT

vihreä energia2 3
Neljä vihreää vetymahdollisuutta Keskilännelle
by Christian Tae
Ilmastokriisin estämiseksi Keskilännen, kuten muun maan, on vähennettävä taloutensa täysin hiilidioksidipäästöistä…
ug83qrfw
Suuri este kysyntään on poistettava
by John Moore, Maan päällä
Jos liittovaltion sääntelyviranomaiset tekevät oikein, sähköasiakkaat Keskilännen alueella voivat pian ansaita rahaa…
ilmastoon istutettavat puut2
Istuta nämä puut parantaaksesi kaupunkielämää
by Mike Williams-Rice
Uusi tutkimus vahvistaa elävät tammet ja amerikkalaiset sycamorit mestareiksi 17 "superpuun" joukossa, jotka auttavat tekemään kaupungeista…
pohjoisen meren pohja
Miksi meidän on ymmärrettävä merenpohjan geologiaa valjastaaksemme tuulet
by Natasha Barlow, kvaternaarisen ympäristönmuutoksen apulaisprofessori, Leedsin yliopisto
Kaikille maille, joilla on helppo pääsy matalalle ja tuuliselle Pohjanmerelle, merituuli on avainasemassa tapaamisessa…
3 metsäpalooppituntia metsäkaupungeille, kun Dixie Fire tuhoaa historiallisen Greenvillen, Kaliforniassa
3 metsäpalooppituntia metsäkaupungeille, kun Dixie Fire tuhoaa historiallisen Greenvillen, Kaliforniassa
by Bart Johnson, maisema -arkkitehtuurin professori, Oregonin yliopisto
Kuumassa, kuivassa vuoristometsässä palava metsäpalo pyyhkäisi kultakuumeen kaupungin Greenvillessa Kaliforniassa 4. elokuuta…
Kiina voi saavuttaa energia- ja ilmastotavoitteet, jotka rajoittavat hiilivoimaa
Kiina voi saavuttaa energia- ja ilmastotavoitteet, jotka rajoittavat hiilivoimaa
by Alvin Lin
Johtajan ilmastohuippukokouksessa huhtikuussa Xi Jinping lupasi, että Kiina "valvoo tiukasti hiilivoimaloita ...
Sinistä vettä kuolleen valkoisen ruohon ympäröimänä
Kartta seuraa 30 vuoden äärimmäistä lumen sulamista Yhdysvalloissa
by Mikayla Mace-Arizona
Uusi kartta äärimmäisistä lumen sulamistapahtumista viimeisten 30 vuoden aikana selventää nopeaa sulamista edistäviä prosesseja.
Lentokone pudottaa punaisen palonestoaineen metsäpaloon, kun tien varrella pysäköidyt palomiehet katsovat oranssiin taivaaseen
Malli ennustaa 10 vuoden metsäpalojen puhkeamista ja sitten asteittaista laskua
by Hannah Hickey-U. Washington
Katse maastopalojen pitkän aikavälin tulevaisuuteen ennustaa aluksi noin vuosikymmenen pituisen metsäpalojen toiminnan,…

 Hanki uusimmat sähköpostitse

Viikkolehti Päivittäinen inspiraatio

Uudet asenteet - uudet mahdollisuudet

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 Sisäiset julkaisut. Kaikki oikeudet pidätetään.