תהליך פירוק עץ חדש לתעשיית הנייר, דלקים ביולוגיים, טקסטיל ובגדים ...
שיתוף פעולה אמריקני-בריטי בין שני מדענים מהמחלקה לכימיה באוניברסיטת קווינס בבלפסט וחוקרים מאוניברסיטת אלבמה (ארצות הברית) אפשר לפתח תהליך אקולוגי חדש המאפשר המסת עץ מחטני או עץ קשה כגון אורן צהוב דרומי ועץ אלון אדום כדי להקל על הפיכתו לדלקים ביולוגיים, טקסטיל, ביגוד ונייר.
כיום, רוב היצרנים משתמשים בתהליך קראפט [1] כדי להמיס עץ. בתעשיית הנייר, תהליך זה מייצג כ -80% מייצור העיסה העולמי. בניגוד לתהליך קראפט המזהם ביותר, הטכניקה שפותחה באוניברסיטת קווינס בבלפסט היא בעלת רעילות נמוכה ומתכלה. זה מורכב ממיס שבבי עץ לחלוטין בתמיסה יונית נוזלית, [C2mim] OAc (Ethyl-3-methylimidazolium acetate). הפירוק המלא של העץ הושלם על ידי חימום המוצר הנובע מהפירוק באמבט שמן. אפשר גם להאיץ פירוק זה על ידי פעימות במיקרוגל או על ידי הקרנה אולטראסונית. צוות החוקרים הוכיח גם כי [C2mim] OAc הוא ממס טוב יותר לעץ מאשר [C4mim] Cl (1-butyl-3-methylimidazolium chloride). בנוסף, שלושה משתנים, כלומר סוג העץ, המסה הראשונית של הדגימה המומסת או גודל חלקיקי העץ; משפיעים על פירוק כמו גם על שיעורי פירוק. לדוגמא, עץ אלון אדום מתמוסס הרבה יותר טוב ומהיר מאורן ביצות.
לדברי ד"ר Héctor Rodriguez: "תגלית זו היא צעד חשוב לקראת פיתוח הרעיון של זיקוק ביולוגי, שם הופכים ביומסה לייצור מגוון רחב של כימיקלים. זה יכול להוליד תעשייה כימית בת קיימא באמת המבוססת על משאבים ביולוגיים מתחדשים ".
על מנת לשפר את הטכניקה, מדענים שוקלים להוסיף תוספים ידידותיים לסביבה לנוזל היוני או להשתמש בזרזים. החוקרים מקווים בטווח הארוך להשיג פירוק טוב יותר, אפילו בתנאים גמישים יותר של טמפרטורה ולחץ, וכן שואפים להשיג הפרדה מוחלטת של האלמנטים השונים הכלולים בעץ (תאית, ליגנין) בצעד אחד. . שני הצוותים רוצים גם להרחיב את התהליך לחומרים אורגניים עשירים בשמנים אתרים אשר לאחר מכן ניתן להשתמש בהם בתהליכים כמו ייצור בשמים.
-
[1] תהליך הקראפט
זוהי שיטת הייצור הנפוצה ביותר בקרב תהליכי ייצור עיסת כימית. במהלך תהליך זה, העץ, שנחתך לחתיכות או שבבים, מבושל בסודה קאוסטית על מנת לסלק כמה שיותר ליגנין תוך שמירה על התאית. בתהליך זה כימיקלי הבישול הפעילים (משקאות חריפים לבנים) 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 בכמה סוגים של חומרי הלבנה: כלור, כלור דו חמצני (או כלור דו חמצני), חמצן, אוזון או מי חמצן. עם זאת, התוצאות הטובות ביותר בשלבי ההלבנה מתקבלות באמצעות כלור הממיס את כל הליגנין שעדיין קיים מבלי לפגוע בתאית, שהופכת לבנה לחלוטין ונשארה לבנה למשך מספר שנים.
בשל האופי הכימי של תהליך זה, תעשיית העיסה והנייר משחררת כמות גדולה של חומרים מזהמים המדוללים בכמות גדולה של שפכים. שפכים אלה עשויים להכיל, למשל, תרכובות אורגנו כלור כגון דיאוקסינים כלוריים ופורנים, עקבות של PCB, תרכובות פנוליות וכו '.
מקור: להיות בריטניה