كيف تتحول نفايات الوقود الحيوي إلى مواد صديقة للبيئة

البلاستيك الحيوي - 12-4يزداد الطلب على جيش التحرير الشعبى الصينى القابل للتحلل بشكل مستمر ويتوقع أن تصل إلى حوالي مليون ميغا طن من 2020. (الائتمان: بو تشنغ / ETH زيوريخ)

لتصنيع المواد البلاستيكية القابلة للتحلل ، تتحول المصنوعات بشكل متزايد إلى حمض polylactic (PLA). من المتوقع أن يصل الطلب على جيش التحرير الشعبى الصينى إلى megaton واحد سنوياً بواسطة 2020.

في الوقت الحالي ، يتم إنتاج معظم مركبات PLA من خلال تخمير السكر ، لكن الباحثين يقولون إنهم طوروا طريقة أرخص وأنظف لإنتاجها: استخدام الجلسرين ، وهو منتج ثانوي للنفايات لإنتاج وقود الديزل الحيوي.

الجلسرين هو منتج ثانوي في صناعة الوقود الحيوي من الجيل الأول ، وبالتالي فهو ليس عالي الجودة ولكنه يحتوي على بقايا من الرماد والميثانول.

مواد بلاستيكية حيوية 2-12-4يحتوي وقود الديزل الحيوي الخام على كميات كبيرة من الجلسرين (المرحلة المظلمة). (الائتمان: بو تشنغ / ETH زيوريخ)

يقول Merten Morales ، طالب الدكتوراه في ETH Zurich وجزء من فريق بحث بقيادة البروفيسور Konrad Hungerbühler: "لا أحد يعرف ما يجب فعله بهذه الكمية من الجلسرين الضائع".

أصبحت مادة النفايات هذه أكثر وفرة ، حيث من المتوقع أن تزداد 3 megatons في 2014 إلى أكثر من 4 megatons بواسطة 2020. بسبب الشوائب ، الجلسرين غير مناسب للصناعة الكيميائية أو الصيدلانية.

كما أنه ليس مصدر طاقة جيدًا لأنه لا يحترق جيدًا.

"عادة ، ينبغي أن تمر معالجة مياه الصرف الصحي ، ولكن لتوفير المال ولأنه ليس سامًا جدًا ، فإن بعض الشركات تتخلص منه في الأنهار أو تطعمه للماشية. ولكن هناك مخاوف حول كيفية تأثير ذلك على الحيوانات ".

20 Percent Less CO2

يقلل الإجراء الجديد من إجمالي انبعاثات CO2 بنسبة 20 في المئة مقارنة بالتخمير: لكل كيلوغرام من حامض اللبنيك المنتج ، تنبعث 6 كيلوغرام من CO2 مع الطريقة الجديدة مقارنة مع كيلوغرام 7.5 مع التكنولوجيا التقليدية.

أيضًا ، من خلال خفض التكلفة الإجمالية للعملية ، قام الباحثون بحساب زيادة بمقدار 17 في الأرباح المحتملة.

يقول موراليس "حساباتنا متحفظة إلى حد ما". "افترضنا وجود مادة خام جلسرين ذات نوعية جيدة نسبيًا. لكنه يعمل أيضًا مع الجلسرين ذي الجودة المنخفضة ، وهو أرخص. "

كيف تعمل العملية

يتم تحويل الجلسرين أولاً إنزيميًا إلى وسيط يسمى ثنائي هيدروكسي أسيتون ، والذي تتم معالجته أيضًا لإنتاج حمض اللبنيك عن طريق محفز غير متجانس.

قام فريق بقيادة خافيير بيريز-راميريز ، الأستاذ بمعهد الهندسة الكيميائية والهندسة الحيوية ، بتصميم محفز ذو تفاعل عالي وعمر افتراضي طويل. وهو يتألف من معدن صغير المسام ، وهو الزيوليت ، الذي يسهل هيكله التفاعلات الكيميائية داخل المسام.

تعاون فريق Pérez-Ramírez مع مجموعة Hungerbühler لتحسين المحفز خطوة بخطوة ، وفي الوقت نفسه إجراء تقييم دورة الحياة للإجراء ككل.

"بدون التقييم والمقارنة مع الطريقة التقليدية ، ربما نكون سعداء بتصميم محفز أولي يستخدم في دراستنا ، والذي تبين أنه أقل صداقة للبيئة من التخمير" ، يوضح بيير دابسنس ، طالب دكتوراه في بيريز- مجموعة راميريز.

من خلال تحسين العديد من جوانب تصميم المحفز ، تمكن الباحثون أخيرًا من تجاوز تخمر السكر من الناحية البيئية والاقتصادية.

غالبًا ما تصبح العمليات الصناعية "مستدامة" ببساطة عن طريق التحول إلى مورد متجدد.

"ومع ذلك ، مع مراعاة العملية برمتها - من مصدر المواد الخام إلى المنتج النهائي ، بما في ذلك إدارة النفايات - ستجد غالبًا أن طريقة الإنتاج المفترض أنها مستدامة ليست بالضرورة أكثر استدامة من الطريقة التقليدية" ، تضيف سيسيليا مونديلي ، عالم كبير في مجموعة هندسة الحفز المتقدم ، والذي يشارك أيضًا في الدراسة.

اقرأ المزيد عن الطريقة في المجلة الطاقة والعلوم البيئية.

المصدر ETH زيورخ
دراسة الأصلية

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

اتبع InnerSelf على

الفيسبوك أيقونةتويتر أيقونةرمز youtubeرمز الانستغرامرمز pintrestأيقونة آر إس إس

 احصل على آخر عبر البريد الإلكتروني

مجلة أسبوعية يوميا الإلهام

أحدث الفيديوهات

بدأت الهجرة المناخية الكبرى
بدأت الهجرة المناخية الكبرى
by معلن
تجبر أزمة المناخ الآلاف حول العالم على الفرار حيث أصبحت منازلهم غير صالحة للسكن بشكل متزايد.
آخر عصر جليدي يخبرنا لماذا نحتاج إلى الاهتمام بتغير 2 في درجة الحرارة
آخر عصر جليدي يخبرنا لماذا نحتاج إلى الاهتمام بتغير 2 في درجة الحرارة
by آلان وليامز ، وآخرون
يذكر أحدث تقرير صادر عن الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) أنه بدون انخفاض كبير ...
ظلت الأرض صالحة للسكنى لمليارات السنين - بالضبط ما مدى حظنا؟
ظلت الأرض صالحة للسكنى لمليارات السنين - بالضبط ما مدى حظنا؟
by توبي تيريل
استغرق التطور 3 أو 4 بلايين سنة لإنتاج الإنسان العاقل Homo sapiens. إذا كان المناخ قد فشل مرة واحدة فقط في ذلك ...
كيف يمكن لرسم خرائط الطقس قبل 12,000 عام أن يساعد في التنبؤ بتغير المناخ في المستقبل
كيف يمكن لرسم خرائط الطقس قبل 12,000 عام أن يساعد في التنبؤ بتغير المناخ في المستقبل
by برايس ريا
تميزت نهاية العصر الجليدي الأخير ، منذ حوالي 12,000 عام ، بمرحلة باردة نهائية تسمى أصغر درياس. ...
من المقرر أن ينخفض ​​بحر قزوين بمقدار 9 أمتار أو أكثر هذا القرن
من المقرر أن ينخفض ​​بحر قزوين بمقدار 9 أمتار أو أكثر هذا القرن
by فرانك ويسلينج وماتيو لاتوادا
تخيل أنك على الساحل وتطل على البحر. أمامك 100 متر من الرمال القاحلة التي تبدو وكأنها ...
كانت كوكب الزهرة شبيهة بالأرض مرة أخرى ، لكن تغير المناخ جعلها غير صالحة للسكن
كانت كوكب الزهرة شبيهة بالأرض مرة أخرى ، لكن تغير المناخ جعلها غير صالحة للسكن
by ريتشارد ارنست
يمكننا تعلم الكثير عن تغير المناخ من كوكب الزهرة ، كوكبنا الشقيق. تبلغ درجة حرارة سطح الزهرة حاليًا ...
خمسة معتقدات مناخية: دورة مكثفة في التضليل المناخي
المعتقدات المناخية الخمسة: دورة مكثفة في التضليل المناخي
by جون كوك
هذا الفيديو عبارة عن دورة تدريبية مكثفة في المعلومات الخاطئة عن المناخ ، ويلخص الحجج الرئيسية المستخدمة للتشكيك في الواقع ...
لم يكن القطب الشمالي دافئًا على هذا النحو لمدة 3 ملايين عام وهذا يعني تغييرات كبيرة للكوكب
لم يكن القطب الشمالي دافئًا على هذا النحو لمدة 3 ملايين عام وهذا يعني تغييرات كبيرة للكوكب
by جولي بريغهام جريت وستيف بيتش
في كل عام ، يتقلص الغطاء الجليدي البحري في المحيط المتجمد الشمالي إلى نقطة منخفضة في منتصف سبتمبر. هذا العام يقيس 1.44 فقط ...

أحدث المقالات

الطاقة الخضراء 2 3
أربع فرص للهيدروجين الأخضر للغرب الأوسط
by كريستيان تاي
لتجنب أزمة المناخ ، سيحتاج الغرب الأوسط ، مثل بقية البلاد ، إلى إزالة الكربون من اقتصادها بالكامل عن طريق ...
ug83qrfw
حاجز رئيسي أمام طلب الاستجابة يحتاج إلى إنهاء
by جون مور على الأرض
إذا فعل المنظمون الفيدراليون الشيء الصحيح ، فقد يتمكن عملاء الكهرباء في الغرب الأوسط قريبًا من كسب المال بينما ...
الأشجار للزراعة من أجل المناخ 2
ازرع هذه الأشجار لتحسين حياة المدينة
by مايك وليامز رايس
توصلت دراسة جديدة إلى أن أشجار البلوط الحية والجميز الأمريكي أبطال من بين 17 "شجرة خارقة" من شأنها أن تساعد في جعل المدن ...
قاع البحر الشمالي
لماذا يجب أن نفهم جيولوجيا قاع البحار لتسخير الرياح
by ناتاشا بارلو ، أستاذ مشارك في التغيير البيئي الرباعي ، جامعة ليدز
بالنسبة إلى أي بلد ينعم بسهولة الوصول إلى بحر الشمال الضحل والرياح ، ستكون الرياح البحرية مفتاحًا للالتقاء بشبكة ...
3 دروس حرائق الغابات لمدن الغابات بينما دمر ديكسي فاير مدينة جرينفيل التاريخية ، كاليفورنيا
3 دروس حرائق الغابات لمدن الغابات بينما دمر ديكسي فاير مدينة جرينفيل التاريخية ، كاليفورنيا
by بارت جونسون ، أستاذ هندسة المناظر الطبيعية ، جامعة أوريغون
اجتاح حريق هائل في غابة جبلية حارة وجافة مدينة جولد راش في جرينفيل ، كاليفورنيا ، في 4 أغسطس ، ...
يمكن للصين تحقيق أهداف الطاقة والمناخ التي تحد من طاقة الفحم
يمكن للصين تحقيق أهداف الطاقة والمناخ التي تحد من طاقة الفحم
by ألفين لين
في قمة المناخ للزعيم في أبريل ، تعهد شي جين بينغ بأن الصين "ستسيطر بصرامة على الطاقة التي تعمل بالفحم ...
المياه الزرقاء محاطة بالعشب الأبيض الميت
خريطة تتتبع 30 عامًا من الذوبان الشديد للثلوج في جميع أنحاء الولايات المتحدة
by ميكايلا ميس أريزونا
توضح خريطة جديدة لأحداث ذوبان الجليد الشديد على مدى الثلاثين عامًا الماضية العمليات التي تؤدي إلى الذوبان السريع.
طائرة تسقط مثبطات حريق حمراء على حريق غابة بينما ينظر رجال الإطفاء المتوقفون على طول الطريق إلى السماء البرتقالية
يتوقع النموذج اندلاع حرائق الغابات لمدة 10 سنوات ، ثم انخفاض تدريجي
by هانا هيكي يو. واشنطن
تتنبأ نظرة على مستقبل حرائق الغابات على المدى الطويل بحدوث انفجار أولي لنشاط حرائق الغابات لمدة عقد تقريبًا ، ...

 احصل على آخر عبر البريد الإلكتروني

مجلة أسبوعية يوميا الإلهام

مواقف جديدة - إمكانيات جديدة

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf سوق
حقوق التأليف والنشر © 1985 - 2021 إينيرسيلف المنشورات. كل الحقوق محفوظة.