Làm thế nào để biến chất thải nhiên liệu sinh học thành nhựa sinh thái giá rẻ

nhựa sinh học-12-4Nhu cầu về PLA phân hủy sinh học không ngừng tăng lên và dự kiến ​​sẽ đạt khoảng một megaton mỗi năm bởi 2020. (Tín dụng: Bo Cheng / ETH Zurich)

Để tạo ra nhựa phân hủy sinh học, các nhà sản xuất đang ngày càng chuyển sang axit polylactic (PLA). Nhu cầu về PLA dự kiến ​​sẽ đạt một megaton mỗi năm bởi 2020.

Hiện nay, hầu hết PLA được sản xuất thông qua quá trình lên men đường, nhưng các nhà nghiên cứu cho biết họ đã phát triển một cách rẻ hơn và sạch hơn để sản xuất nó: sử dụng glycerol, một sản phẩm phụ thải của sản xuất diesel sinh học.

Glycerol là sản phẩm phụ trong sản xuất nhiên liệu sinh học thế hệ đầu tiên, và như vậy không phải là cao cấp nhưng có chứa dư lượng tro và metanol.

nhựa sinh học2-12-4Diesel sinh học thô chứa một lượng đáng kể glycerol (pha tối). (Tín dụng: Bo Cheng / ETH Zurich)

Merten Morales, một nghiên cứu sinh tại ETH Zurich và là thành viên của một nhóm nghiên cứu do Giáo sư Konrad Hungerbühler dẫn đầu, nói rằng không ai biết phải làm gì với lượng glycerol thải này.

Chất thải này ngày càng trở nên phong phú, với megatons 3 trong 2014 dự kiến ​​sẽ tăng lên hơn megUMX 4 của 2020. Do không tinh khiết, glycerol không phù hợp với ngành hóa chất hoặc dược phẩm.

Nó cũng không phải là một nguồn năng lượng tốt vì nó không cháy tốt.

Thông thường, cần xử lý nước thải, nhưng để tiết kiệm tiền và vì nó không độc hại, một số công ty thải bỏ nó ra sông hoặc cho gia súc ăn. Nhưng có những lo ngại về việc điều này ảnh hưởng đến động vật.

20 Phần trăm ít CO2

Quy trình mới giúp giảm phát thải CO2 tổng thể theo phần trăm 20 so với quá trình lên men: mỗi kg axit lactic được sản xuất, kilogam CO6 được phát ra bằng phương pháp mới so với kilôgam 2 với công nghệ thông thường.

Ngoài ra, bằng cách hạ thấp chi phí chung của quá trình, các nhà nghiên cứu đã tính toán mức tăng lợi nhuận gấp đôi 17.

Các tính toán của chúng tôi thậm chí còn khá bảo thủ, Morales nói. Chúng tôi giả định một nguyên liệu glycerol có chất lượng tương đối tốt. Nhưng nó cũng hoạt động với glycerol chất lượng thấp, thậm chí còn rẻ hơn.

Quá trình hoạt động như thế nào

Glycerol trước tiên được chuyển đổi enzyme thành một chất trung gian gọi là dihydroxyacetone, được xử lý thêm để tạo ra axit lactic bằng chất xúc tác không đồng nhất.

Một nhóm nghiên cứu được dẫn dắt bởi Javier Pérez-Ramírez, giáo sư tại Viện Hóa học và Kỹ thuật Sinh học, đã thiết kế một chất xúc tác có độ phản ứng cao và tuổi thọ dài. Nó bao gồm một khoáng chất vi lượng, zeolite, có cấu trúc tạo điều kiện cho các phản ứng hóa học trong lỗ chân lông.

Nhóm của Pérez-Ramírez đã hợp tác với nhóm của Hungerbühler để cải thiện chất xúc tác từng bước, đồng thời thực hiện đánh giá toàn bộ quy trình của quy trình.

Không có sự đánh giá và so sánh với phương pháp thông thường, chúng tôi có thể hài lòng với thiết kế chất xúc tác ban đầu được sử dụng cho nghiên cứu của chúng tôi, hóa ra là ít thân thiện với môi trường hơn so với lên men, theo giải thích của Pierre Dapsens, nghiên cứu sinh ở Pérez- Nhóm Ramírez.

Bằng cách cải thiện một số khía cạnh của thiết kế chất xúc tác, các nhà nghiên cứu cuối cùng đã có thể vượt qua quá trình lên men đường cả từ quan điểm môi trường và kinh tế.

Các quy trình công nghiệp thường được chuyển đổi bền vững bằng cách chuyển sang tài nguyên tái tạo.

Tuy nhiên, sử dụng toàn bộ quá trình vào tài khoản từ nguồn nguyên liệu đến sản phẩm cuối cùng và bao gồm cả quản lý chất thải, bạn sẽ thường thấy rằng một phương pháp sản xuất được cho là bền vững không nhất thiết phải bền vững hơn phương pháp thông thường, ông nói thêm. một nhà khoa học cao cấp trong nhóm Kỹ thuật xúc tác nâng cao, người cũng tham gia vào nghiên cứu.

Tìm hiểu thêm về phương pháp trong tạp chí Khoa học Năng lượng và Môi trường.

nguồn: ETH Zurich
Nghiên cứu ban đầu

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

theo dõi Nội bộ trên

icon facebookicon twitterbiểu tượng youtubebiểu tượng instagrambiểu tượng pintrestbiểu tượng rss

 Nhận tin mới nhất qua email

Tạp chí hàng tuần Cảm hứng hàng ngày

NHỮNG VIDEO MỚI NHẤT

Cuộc di cư khí hậu vĩ đại đã bắt đầu
Cuộc di cư khí hậu vĩ đại đã bắt đầu
by super User
Cuộc khủng hoảng khí hậu đang buộc hàng nghìn người trên thế giới phải chạy trốn khi nhà cửa của họ ngày càng trở nên không thể ở được.
Kỷ băng hà cuối cùng cho chúng ta biết lý do tại sao chúng ta cần quan tâm đến sự thay đổi nhiệt độ 2oC
Kỷ băng hà cuối cùng cho chúng ta biết lý do tại sao chúng ta cần quan tâm đến sự thay đổi nhiệt độ 2oC
by Alan N Williams và cộng sự
Báo cáo mới nhất từ ​​Hội đồng liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) tuyên bố rằng không có sự sụt giảm đáng kể
Trái đất đã tồn tại được môi trường sống trong hàng tỷ năm - Chính xác là chúng ta đã may mắn đến mức nào?
Trái đất đã tồn tại được môi trường sống trong hàng tỷ năm - Chính xác là chúng ta đã may mắn đến mức nào?
by toby tyrrell
Phải mất 3 hoặc 4 tỷ năm tiến hóa để tạo ra Homo sapiens. Nếu khí hậu hoàn toàn thất bại chỉ một lần trong đó…
Lập bản đồ thời tiết 12,000 năm trước có thể giúp dự đoán biến đổi khí hậu trong tương lai như thế nào
Lập bản đồ thời tiết 12,000 năm trước có thể giúp dự đoán biến đổi khí hậu trong tương lai như thế nào
by Brice Rea
Sự kết thúc của kỷ băng hà cuối cùng, khoảng 12,000 năm trước, được đặc trưng bởi một giai đoạn lạnh cuối cùng được gọi là Younger Dryas.…
Biển Caspi sẽ giảm 9 mét hoặc hơn thế kỷ này
Biển Caspi sẽ giảm 9 mét hoặc hơn thế kỷ này
by Frank Wesselingh và Matteo Lattuada
Hãy tưởng tượng bạn đang ở trên bờ biển, nhìn ra biển. Trước mặt bạn là 100 mét cát cằn cỗi trông giống như một…
Sao Kim giống Trái đất hơn, nhưng biến đổi khí hậu khiến nó không thể ở được
Sao Kim giống Trái đất hơn, nhưng biến đổi khí hậu khiến nó không thể ở được
by Richard Ernst
Chúng ta có thể học được nhiều điều về biến đổi khí hậu từ Sao Kim, hành tinh chị em của chúng ta. Sao Kim hiện có nhiệt độ bề mặt là…
Năm sự hoài nghi về khí hậu: Khóa học về sự cố trong thông tin sai lệch về khí hậu
Năm sự hoài nghi về khí hậu: Khóa học về sự cố trong thông tin sai lệch về khí hậu
by John Cook
Video này là một khóa học về thông tin sai lệch về khí hậu, tóm tắt các lập luận chính được sử dụng để gây nghi ngờ về thực tế…
Bắc Cực đã không ấm thế này trong 3 triệu năm và điều đó có nghĩa là những thay đổi lớn đối với hành tinh
Bắc Cực đã không ấm thế này trong 3 triệu năm và điều đó có nghĩa là những thay đổi lớn đối với hành tinh
by Julie Brigham-Grette và Steve Petsch
Hàng năm, lượng băng biển bao phủ ở Bắc Băng Dương giảm xuống mức thấp vào giữa tháng 1.44. Năm nay, nó chỉ đo được XNUMX…

BÀI VIẾT MỚI NHẤT

năng lượng xanh2 3
Bốn cơ hội về hydro xanh cho vùng Trung Tây
by Christian Tae
Để ngăn chặn một cuộc khủng hoảng khí hậu, Trung Tây, giống như phần còn lại của đất nước, sẽ cần phải khử cacbon hoàn toàn nền kinh tế của mình bằng cách…
ug83qrfw
Rào cản chính đối với nhu cầu đáp ứng nhu cầu cần kết thúc
by John Moore, Trên Trái đất
Nếu các cơ quan quản lý liên bang làm đúng, khách hàng sử dụng điện trên khắp Trung Tây có thể sớm kiếm được tiền trong khi…
cây để trồng cho khí hậu2
Trồng những cây này để cải thiện cuộc sống thành phố
by Mike Williams-Rice
Một nghiên cứu mới xác định cây sồi sống và cây sung Mỹ là những nhà vô địch trong số 17 “siêu cây” sẽ giúp tạo ra các thành phố…
đáy biển phía bắc
Tại sao chúng ta phải hiểu địa chất đáy biển để khai thác gió
by Natasha Barlow, Phó Giáo sư về Thay đổi Môi trường Đệ tứ, Đại học Leeds
Đối với bất kỳ quốc gia nào được thiên nhiên ưu đãi dễ dàng tiếp cận Biển Bắc cạn và nhiều gió, gió ngoài khơi sẽ là chìa khóa để đáp ứng mạng lưới…
3 bài học về cháy rừng cho các thị trấn trong rừng khi Dixie Fire phá hủy lịch sử Greenville, California
3 bài học về cháy rừng cho các thị trấn trong rừng khi Dixie Fire phá hủy lịch sử Greenville, California
by Bart Johnson, Giáo sư Kiến trúc Cảnh quan, Đại học Oregon
Một đám cháy rừng bùng cháy trong khu rừng núi khô nóng quét qua thị trấn Cơn sốt vàng ở Greenville, California, vào ngày 4 tháng XNUMX,…
Trung Quốc có thể đáp ứng các mục tiêu về năng lượng và khí hậu Giới hạn năng lượng than
Trung Quốc có thể đáp ứng các mục tiêu về năng lượng và khí hậu Giới hạn năng lượng than
by Alvin Lin
Tại Hội nghị thượng đỉnh về khí hậu của Nhà lãnh đạo vào tháng XNUMX, Tập Cận Bình cam kết rằng Trung Quốc sẽ “kiểm soát chặt chẽ nhiệt điện than…
Nước trong xanh bao quanh bởi cỏ trắng chết chóc
Bản đồ theo dõi 30 năm tuyết tan khắc nghiệt trên khắp Hoa Kỳ
by Mikayla Mace-Arizona
Một bản đồ mới về các hiện tượng tuyết tan khắc nghiệt trong 30 năm qua làm rõ các quá trình thúc đẩy quá trình tan chảy nhanh chóng.
Một chiếc máy bay thả chất chống cháy đỏ vào đám cháy rừng khi các nhân viên cứu hỏa đậu dọc con đường nhìn lên bầu trời màu cam
Mô hình dự đoán đợt cháy rừng kéo dài 10 năm, sau đó suy giảm dần
by Hannah Hickey-U. Hoa Thịnh Đốn
Nhìn vào tương lai dài hạn của cháy rừng dự đoán một đợt bùng phát cháy rừng ban đầu kéo dài khoảng một thập kỷ,…

 Nhận tin mới nhất qua email

Tạp chí hàng tuần Cảm hứng hàng ngày

Thái độ mới - Khả năng mới

Nội địa.comClimateImpactNews.com | Nội điện.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | Thị trường nội địa
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publications. Tất cả các quyền.