Sådan ændres affald til biobrændstof til billig miljøplast

bioplast-12-4Efterspørgslen efter biologisk nedbrydeligt PLA stiger konstant og forventes at nå op på en megaton om året med 2020. (Kredit: Bo Cheng / ETH Zürich)

For at fremstille bionedbrydelig plast henvender fabrikanter sig i stigende grad til polymælkesyre (PLA). Efterspørgsel efter PLA forventes at nå en megaton om året med 2020.

I øjeblikket produceres de fleste PLA gennem sukkerfermentering, men forskere siger, at de har udviklet en billigere og renere måde at fremstille det på: ved hjælp af glycerol, et affaldsbiprodukt fra biodieselproduktion.

Glycerol er et biprodukt i fremstillingen af ​​første generation af biobrændstoffer og er som sådan ikke af høj kvalitet, men indeholder rester af aske og methanol.

bioplast2-12-4Rå biodiesel indeholder betydelige mængder glycerol (mørk fase). (Kredit: Bo Cheng / ETH Zürich)

”Ingen ved, hvad de skal gøre med denne mængde affaldsglycerol,” siger Merten Morales, en ph.d.-studerende ved ETH Zurich og en del af et forskerteam ledet af professor Konrad Hungerbühler.

Dette affaldsstof bliver mere og mere rigeligt med 3 megatoner i 2014 forventet at stige til over 4 megaton med 2020. På grund af dens urenhed er glycerol ikke egnet til den kemiske eller farmaceutiske industri.

Det er heller ikke en god energikilde, fordi den ikke brænder godt.

”Normalt skal det gennemgå spildevandsbehandling, men for at spare penge, og fordi det ikke er meget giftigt, bortskaffer nogle virksomheder det i floder eller foder det til husdyr. Men der er bekymring for, hvordan dette påvirker dyrene. ”

20 Procent mindre CO2

Den nye procedure reducerer den samlede CO2-emission med 20 procent sammenlignet med gæring: pr. Kg produceret mælkesyre udsendes 6 kg CO2 med den nye metode sammenlignet med 7.5 kg med den konventionelle teknologi.

Ved at sænke de samlede omkostninger ved processen beregnet forskerne en 17 stigning i potentielt overskud.

”Vores beregninger er endda temmelig konservative,” siger Morales. ”Vi antog et glycerol-råmateriale af relativt god kvalitet. Men det fungerer også med glycerol af lav kvalitet, som er endnu billigere. ”

Sådan fungerer processen

Glycerol omdannes først enzymatisk til et mellemprodukt kaldet dihydroxyaceton, som videreforarbejdes til fremstilling af mælkesyre ved hjælp af en heterogen katalysator.

Et team ledet af Javier Pérez-Ramírez, professor ved Institut for Kemisk og Bioingeniør, designede en katalysator med høj reaktivitet og lang levetid. Det består af et mikroporøst mineral, en zeolit, hvis struktur letter kemiske reaktioner i porerne.

Pérez-Ramírezs team samarbejdede med Hungerbühlers gruppe for at forbedre katalysatoren trin for trin, mens de samtidig udførte livscyklusvurderingen af ​​proceduren som helhed.

”Uden vurdering og sammenligning med den konventionelle metode, kunne vi have været tilfredse med en indledende katalysatordesign, der blev brugt til vores undersøgelse, hvilket viste sig at være mindre miljøvenligt end gæring,” forklarer Pierre Dapsens, en ph.d.-studerende i Pérez- Ramírez gruppe.

Ved at forbedre flere aspekter af katalysatordesignet var forskerne endelig i stand til at overgå sukkerfermentering både fra et miljømæssigt og økonomisk synspunkt.

Industrielle processer bliver ofte "bæredygtige" ved blot at skifte til en vedvarende ressource.

"Når man tager hele processen i betragtning - fra kilden til råmaterialet til det endelige produkt og inklusive affaldshåndtering - finder du imidlertid ofte, at en angiveligt bæredygtig produktionsmetode ikke nødvendigvis er mere bæredygtig end den konventionelle," tilføjer Cecilia Mondelli, en seniorforsker i gruppen Advanced Catalysis Engineering, der også er involveret i undersøgelsen.

Læs mere om metoden i tidsskriftet Energi- og miljøvidenskab.

kilde: ETH Zurich
Original Study

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

følg InnerSelf på

facebook ikontwitter-ikonyoutube-ikoninstagram ikonpintrest ikonrss ikon

 Få det nyeste via e-mail

Ugeblad Daglig inspiration

SENESTE VIDEOER

Den store klimamigration er begyndt
Den store klimamigration er begyndt
by Super Bruger
Klimakrisen tvinger tusinder over hele verden til at flygte, da deres hjem bliver stadig mere ubeboelige.
Den sidste istid fortæller os, hvorfor vi er nødt til at pleje en 2 ℃ temperaturændring
Den sidste istid fortæller os, hvorfor vi er nødt til at pleje en 2 ℃ temperaturændring
by Alan N Williams et al
Den seneste rapport fra det mellemstatslige panel om klimaændringer (IPCC) siger, at uden et væsentligt fald ...
Jorden har været beboelig i milliarder af år - Præcis hvor heldig fik vi?
Jorden har været beboelig i milliarder af år - Præcis hvor heldig fik vi?
by Toby Tyrrell
Det tog udvikling 3 eller 4 milliarder år at producere Homo sapiens. Hvis klimaet havde svigtet helt en gang i det ...
Hvordan kortlægning af vejret for 12,000 år siden kan hjælpe med at forudsige fremtidige klimaændringer
Hvordan kortlægning af vejret for 12,000 år siden kan hjælpe med at forudsige fremtidige klimaændringer
by Brice Rea
Slutningen af ​​den sidste istid, omkring 12,000 år siden, var præget af en sidste kold fase kaldet de Yngre Dryas ...
Det Kaspiske Hav forventes at falde med 9 meter eller mere i dette århundrede
Det Kaspiske Hav forventes at falde med 9 meter eller mere i dette århundrede
by Frank Wesselingh og Matteo Lattuada
Forestil dig, at du er ved kysten og ser ud til havet. Foran dig ligger 100 meter golde sand, der ligner en…
Venus var endnu en gang jordlignende, men klimaændringer gjorde det ubeboelig
Venus var endnu en gang jordlignende, men klimaændringer gjorde det ubeboelig
by Richard Ernst
Vi kan lære meget om klimaforandringer fra Venus, vores søsterplanet. Venus har i øjeblikket en overfladetemperatur på ...
Fem klimatroer: Et nedbrudskurs i forkert information om klimaet
De fem klimatro: Et nedbrudskurs i forkert information om klimaet
by John Cook
Denne video er et nedbrudskurs i misinformation om klimaet, der opsummerer de vigtigste argumenter, der bruges til at rejse tvivl om virkeligheden ...
Arktis har ikke været så varm i 3 millioner år, og det betyder store ændringer for planeten
Arktis har ikke været så varm i 3 millioner år, og det betyder store ændringer for planeten
by Julie Brigham-Grette og Steve Petsch
Hvert år krymper havisen i det arktiske hav til et lavt punkt i midten af ​​september. I år måler den kun 1.44 ...

SENESTE ARTIKLER

grøn energi2 3
Fire grønne brintmuligheder for Midtvesten
by Christian Tae
For at afværge en klimakrise bliver Midtvesten ligesom resten af ​​landet nødt til at dekarbonisere sin økonomi fuldt ud ved at...
ug83qrfw
Større barriere for efterspørgselsrespons skal ophøre
by John Moore, On Earth
Hvis føderale tilsynsmyndigheder gør det rigtige, kan elkunder i hele Midtvesten snart være i stand til at tjene penge, mens...
træer at plante til klima2
Plant disse træer for at forbedre bylivet
by Mike Williams-Rice
En ny undersøgelse fastslår levende egetræer og amerikanske plataner som mestre blandt 17 "supertræer", der vil hjælpe med at gøre byer...
nordhavets havbund
Hvorfor vi skal forstå havbundens geologi for at udnytte vindene
by Natasha Barlow, lektor i kvartær miljøændring, University of Leeds
For ethvert land, der er velsignet med nem adgang til det lavvandede og blæsende Nordsø, vil havvind være nøglen til at møde net...
3 lektioner i skovbrande for skovbyer, da Dixie Fire ødelægger historiske Greenville, Californien
3 lektioner i skovbrande for skovbyer, da Dixie Fire ødelægger historiske Greenville, Californien
by Bart Johnson, professor i landskabsarkitektur, University of Oregon
En løbeild, der brænder i varme, tørre bjergskove, fejede gennem Gold Rush -byen Greenville, Californien, den 4. august…
Kina kan opfylde energi- og klimamål, der begrænser kulkraften
Kina kan opfylde energi- og klimamål, der begrænser kulkraften
by Alvin Lin
På Leader's Climate Summit i april lovede Xi Jinping, at Kina "strengt vil kontrollere kulkraft ...
Blåt vand omgivet af dødt hvidt græs
Kort sporer 30 års ekstrem snesmeltning i hele USA
by Mikayla Mace-Arizona
Et nyt kort over ekstreme snesmeltingshændelser i løbet af de sidste 30 år tydeliggør de processer, der driver hurtig smeltning.
Et fly taber rød brandhæmmende til en skovbrand, da brandmænd parkeret langs en vej ser op i den orange himmel
Modellen forudsiger 10-års udbrud af brande, derefter gradvis tilbagegang
by Hannah Hickey-U. Washington
Et kig på den langsigtede fremtid for naturbrande forudsiger en indledende cirka ti år lang eksplosion af naturbrandaktiviteter, ...

 Få det nyeste via e-mail

Ugeblad Daglig inspiration

Nye holdninger - nye muligheder

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Marked
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf-publikationer. Alle rettigheder forbeholdes.