В результате прорыва, который может принести пользу двум различным экологичным технологиям, группа швейцарских исследователей открыла способ изготовления биоразлагаемого пластика из отвратительных отходов биотоплива.
Прогнозируется, что рынок PLA, формы растительного биоразлагаемого пластика, который уже используется в пищевой упаковке, вырастет с 360 000 тонн в 2013 году до более 1, 2 миллиона тонн к 2020 году. Но PLA получают из таких растений, как кукуруза и сахар. и корни тапиоки (в зависимости от региона). Поэтому изготовление мегатонн пластика на растительной основе может означать выделение миллионов акров земли, которые в противном случае могли бы использоваться для выращивания продуктов питания.
Но группа исследователей из Института химической и биоинженерии в университете ETH Zürich во главе с профессорами Конрадом Хунгербюлером и Хавьером Пересом-Рамиресом наметили новый процесс производства PLA с использованием глицерина, побочного продукта производства биотоплива. Согласно работе, недавно опубликованной в журнале Energy & Environmental Science , этот метод позволяет экономить энергию за счет использования продукта, который обычно утилизируется в реках или скармливается домашнему скоту (несмотря на опасения по поводу его последствий), а также производит на 20 процентов меньше углерода. диоксид, чем традиционные методы.
Вместо того, чтобы использовать ферментацию для создания PLA, как это обычно делается, исследователи объединились с учеными из университетской группы Advanced Catalysis Engineering для создания специального катализатора. Сделанная из микропористого минерала и разработанная в значительной степени Пьером Дапсенсом, аспирантом, работающим с Пересом-Рамиресом, структура катализатора специально способствует желаемому химическому процессу.
Конечно, с растущим спросом на биопластик, этот метод не будет так уж полезен, если количество доступных глицерина не может идти в ногу. Но Сесилия Монделли, старший научный сотрудник группы Advanced Catalysis Engineering в ETH Zurich и одна из соавторов статьи, говорит, что это не должно быть проблемой.
По словам Монделли, производство биодизеля, как ожидается, достигнет почти 40 миллионов тонн к 2020 году, и эти неочищенные глицериновые отходы составят примерно 10 процентов от этого веса. «На данный момент, - говорит она, - все прогнозы показывают, что производство биодизеля будет увеличиваться, а количество доступного сырого глицерина будет все выше и выше».
Прибыль, конечно, также важна для любой отрасли. И команда говорит, что за счет снижения затрат их метод может увеличить прибыль от производства PLA в 17 и более раз. Мертен Моралес, аспирант группы по технике безопасности и охране окружающей среды и другой автор статьи, говорит, что помимо прибыльности, их работа обеспечивает основу для тех, кто может захотеть использовать этот метод на новом или существующем биоперерабатывающем заводе.
«То, что эта научная публикация показывает, в целом, - говорит Моралес, - это направление развития производства [PLA], что есть способ, есть возможность».
Он также предупреждает, что метод команды не будет принят за одну ночь - по крайней мере, в массовом масштабе. Он отмечает, что нефтяной промышленности потребовалось более 50 лет, чтобы построить крупные нефтеперерабатывающие заводы, и что их работа направлена на то, чтобы показать потенциальным инвесторам, что зеленая технология также может быть достаточно прибыльной, чтобы быть жизнеспособной.
Даже если рынок биопластика будет процветать благодаря этому новому методу, все еще будет существенная потребность в пластмассах на нефтяной основе в обозримом будущем. PLA (по крайней мере, в его нынешнем виде) плохо справляется с высокими температурами. Поэтому не ожидайте, что он появится в вашей кофейной чашке или в микроволновой печи в ближайшее время.
