שימוש תעשייתי של עץ: שיטה חדשה של פירוק


שתף מאמר זה עם החברים שלך:

תהליך המסת עץ חדש לתעשיית הנייר, דלק ביולוגי, טקסטיל ובגדים ...

שיתוף פעולה אמריקני-בריטי בין שני מדענים מהמחלקה לכימיה באוניברסיטת קווין בלפסט וחוקרים מאוניברסיטת אלבמה (ארה"ב) פיתחו תהליך אקולוגי חדש להמסת עץ מחטני או עצים קשים כמו אורן צהוב דרומי ואלון אדום כדי להקל על העיבוד לדלקים ביולוגיים, טקסטיל, ביגוד ונייר.

כיום, מרבית היצרנים משתמשים בתהליך קראפט [1] כדי להמיס עץ. בתעשיית הנייר, תהליך זה מהווה כ 80% מייצור העיסה העולמית. בניגוד לתהליך הקראפט המזהם ביותר, הטכניקה שפותחה באוניברסיטת קווין בלפסט היא רעילה חלשה ומתכלה. זה מורכב משבבי עץ מומסים לחלוטין בתמיסה יונית נוזלית, [C2mim] OAc (אתיל-3-methylimidazolium acetate). פירוק העץ מושלם על ידי חימום המוצר הנובע מההמסה באמבטיית שמן. אפשר גם להאיץ את ההמסה הזו על ידי פעימות מיקרוגל או קרינה קולית. צוות החוקרים הדגים כי [C2mim] OAc הוא ממיס טוב יותר לעץ מאשר [C4mim] Cl (1-butyl-3-methylimidazolium chloride). בנוסף, שלושה משתנים, כלומר סוג העץ, המסה הראשונית של הדגימה להתמוססות או גודל חלקיקי העץ; משפיעים על הפירוק ועל שיעורי הפירוק. לדוגמא, עץ אלון אדום מתמוסס הרבה יותר טוב ומהיר מאשר אורן ביצות.

לדברי ד"ר הייקטור רודריגז: "תגלית זו מהווה צעד חשוב לקראת פיתוח תפיסת הבי-זיקוק, שם הופכת ביומסה לייצור מגוון רחב של כימיקלים. זה יכול להוביל לתעשייה כימית בת-קיימא באמת המבוססת על מקורות ביו מתחדשים. "

על מנת לשפר את הטכניקה, מדענים שוקלים להוסיף תוספים אקולוגיים לנוזל היוני או להשתמש בזרזים. החוקרים מקווים להשיג בסופו של דבר פירוק טוב יותר, אפילו בתנאים גמישים יותר של טמפרטורה ולחץ, וגם שואפים להשיג הפרדה מוחלטת של האלמנטים השונים הכלולים בעץ (תאית, ליגנין) בשלב אחד. . שני הצוותים רוצים גם להרחיב את התהליך לחומרים אורגניים העשירים בשמנים אתרים, ואז ניתן להשתמש בהם בתהליכים כמו ייצור בשמים.



-

[1] תהליך הקראפט

זוהי שיטת הייצור הנפוצה ביותר מבין תהליכי עיסת כימיקלים. במהלך תהליך זה, העץ שנחתך לחתיכות או שבבים מתבשל בסודה קאוסטית על מנת לחסל את המקסימום של הליגנין תוך שמירה על התאית. בתהליך זה כימיקלי הבישול הפעילים (ליקר לבן) הם נתרן הידרוקסיד (NaOH) ונתרן גופרתי (Na2S).

העיסה המתקבלת בסוף תהליך זה מאפשרת להשיג קרטון בצבע כהה, בגלל שאריות הליגנין שנותרו לאחר הבישול. כדי להשיג נייר לבן פחות או יותר, ניתן להשתמש במספר סוגים של חומרי הלבנה: כלור, כלור דו חמצני (או כלור דו חמצני), חמצן, אוזון או מי חמצן. עם זאת, התוצאות הטובות ביותר במהלך שלבי ההלבנה מתקבלות באמצעות כלור שממיס את כל הליגנין שעדיין קיים ללא פגיעה בתאית, שהופכת לבנה לחלוטין ונשארת לבן במשך מספר שנים.

בגלל האופי הכימי של תהליך זה, תעשיית העיסה והנייר משחררת כמות משמעותית של מזהמים המדוללים בנפח גדול של קולחין. שפכים אלו עשויים להכיל, למשל, תרכובות אורגנוכלוריות כגון דיוקסינים כלוריים ופורנים, עקבות של PCB, תרכובות פנוליות וכו '.

מקור: להיות בריטניה

הערות פייסבוק

השאירו תגובה

כתובת הדוא"ל שלך לא תפורסם. שדות חובה מסומנים *