17:44
Comentarii Adauga Comentariu

_ Crearea de materiale durabile din deșeuri

_ Crearea de materiale durabile din deșeuri< /h3>

Nu este un secret pentru nimeni că avem nevoie de materiale mai durabile dacă sperăm să ajutăm planeta. Materialele bio-derivate sunt o opțiune potențială, dar trebuie să fie economice dacă cineva le va folosi.

De exemplu, un ulcior de lapte mai bun pe bază de bio ar fi grozav. Totuși, dacă laptele se vinde cu 20 USD per galon, deoarece costul ulciorului crește de la 1 USD la 17 USD, nimeni nu îl va cumpăra.

Condus de profesorul Thomas H. Epps, III, o echipă a Universității din Cercetătorii și colaboratorii din Delaware de la CanmetENERGY au în vedere doar acest tip de economie, în timp ce caută modalități de a transforma biomasa în produse noi. Luați lignina, de exemplu. Lignina este o componentă a plantelor și copacilor care oferă rezistență și rigiditate pentru a ajuta flora să facă față a ceea ce îi oferă Mama Natură.

În industria celulozei și hârtiei, totuși, lignina este un deșeu rămas de la fabricarea produselor din hârtie. Acest tip de lignină, cunoscută sub denumirea de lignină tehnică, este considerată cea mai murdară dintre murdari, ceva care nu este utilizabil, cu excepția poate pentru a arde pentru căldură sau pentru a adăuga anvelope ca umplutură.

Cercetătorii UD spun această resursă disponibilă pe scară largă – aproximativ 100 de milioane de tone de deșeuri tehnice de lignină sunt generate anual în fabricile de celuloză și hârtie din întreaga lume – poate fi mult mai valoroasă.

Echipa a demonstrat că este posibil să se transforme în mod eficient industrial. a procesat lignina în materiale plastice de înaltă performanță, cum ar fi rășini de imprimare 3D pe bază de bio și substanțe chimice valoroase. O analiză economică și a ciclului de viață dezvăluie că abordarea poate fi competitivă și cu produse similare pe bază de petrol.

O lucrare care descrie noua metodă a fost publicată miercuri, 19 ianuarie, în Science Advances. Lucrarea a fost susținută în primul rând de finanțare din programul de cercetare în creștere a convergenței în creștere a Fundației Naționale pentru Știință (NSF GCR), care își propune să rezolve probleme prin colaborare interdisciplinară pe mai multe direcții.

„Abilitatea de a lua ceva precum lignina tehnică. și nu numai că o descompune și să-l transforme într-un produs util, dar să o faci cu un cost și un impact asupra mediului mai mic decât materialele petroliere este ceva pe care nimeni nu a putut să-l arate până acum”, a spus Epps, care conduce eforturile NSF GCR la UD și este Allan și Myra Ferguson profesor distins de inginerie chimică și biomoleculară. De asemenea, deține o numire comună în cadrul Departamentului de Știința și Inginerie a Materialelor.

Ingredientul de zi cu zi depășește obstacolul de înaltă presiune

Una dintre principalele probleme ale îmbunătățirii ligninei este că majoritatea proceselor pentru a o face funcționează la presiuni foarte mari și sunt scumpe și greu de scalat. Dezavantajele majore ale tehnicilor industriale actuale includ preocupările legate de siguranță, costurile de capital și consumul de energie asociate cu solvenții tradiționali, temperaturile sau presiunile utilizate în proces. Pentru a depăși aceste provocări, echipa de cercetare a înlocuit metanolul, un solvent tradițional utilizat în deconstrucția ligninei, cu glicerina, astfel încât procesul să poată fi efectuat la presiunea atmosferică normală (ambiantă).

Glicerina este un ingredient ieftin utilizat în lichide. cosmetice, săpunuri, șampoane și loțiuni pentru capacitățile sale de hidratare. Dar aici, glicerina ajută la descompunerea ligninei în blocuri chimice care pot fi folosite pentru a face o gamă largă de produse pe bază de bio, de la rășini de imprimare 3D la diferite tipuri de materiale plastice, compuși de aromă și parfum, antioxidanți și multe altele.< /p>

Folosirea glicerinei a oferit aceeași funcționalitate chimică ca metanolul, dar la o presiune de vapori mult mai mică, ceea ce elimină necesitatea unui sistem închis. Această schimbare a permis cercetătorilor să facă etapele de reacție și separare simultan, ceea ce duce la un sistem mai rentabil.

Operarea la presiunea atmosferică este mai sigură. La fel de important, oferă, de asemenea, o cale simplă de a scala dincolo de loturi mici și de a rula procesul continuu, creând mai mult material cu mai puțină forță de muncă într-un proces mai ieftin și mai rapid.

Dezvoltarea procesului astfel încât să fie repetabil și consecvent. a durat aproximativ un an și a implicat contribuții din partea studenților de licență, inclusiv Paula Pranda, co-autor principal al lucrării.

Pranda, acum doctorand la Universitatea din Colorado, Boulder, a ajutat la optimizarea procesului. Ea a cercetat, de asemenea, seturile de date disponibile despre tipurile de produse pe care echipa le-ar putea crea și a estimat proprietățile fizice ale acelor materiale. Acest lucru i-a permis coautorului Yuqing Luo, un doctorand în inginerie chimică în grupul profesorului Marianthi Ierapetritou, să modeleze sistemul pentru a vedea dacă acesta este fezabil din punct de vedere economic.

Lucrările lui Luo au arătat că metoda de joasă presiune a echipei UD poate reduceți costul producerii unui adeziv sensibil la presiune pe bază de bio din lignină Kraft din lemn de esență moale cu până la 60% în comparație cu procesul de presiune mai mare. Avantajul de cost a fost mai puțin pronunțat pentru celelalte tipuri de lignine tehnice utilizate în studiu, dar lignina Kraft din lemn de esență moale este printre cele mai abundente tipuri de lignină tehnică generate de industria celulozei și hârtiei.

Pentru Pranda, un experimentalist, care colaborează cu colegi studenți din afara domeniului ei de expertiză, cum ar fi Luo, a cărei activitate se concentrează pe modelarea proceselor chimice pentru a înțelege costul acestora, a fost iluminatoare.

„Nu mai făcusem niciodată parte dintr-o colaborare și am câștigat perspectivă asupra modului în care funcționează aceste alte domenii ale ingineriei chimice”, a spus Pranda.

Conform lui Robert O'Dea, un doctorand în laboratorul Epps și autorul principal al lucrării, contribuțiile lui Luo la modelarea economică au fost esențiale pentru a cunoaște dacă să urmăm această linie de cercetare.

„Știam că o putem face fizic, dar trebuia să știm dacă avea vreun sens financiar să o facem la scara fabricii chimice. Analiza lui Yuqing a arătat da”, a spus O'Dea.

Evaluarea ligniilor tehnice n deșeurile provenite din diferite tipuri de procese de prelucrare a pastei, obținute de la colaboratorul proiectului CanmetENERGY din Canada, i-au permis lui Luo să ia în considerare modul în care costurile din amonte, cum ar fi prețul materiei prime sau randamentul, ar avea un impact asupra economiei în continuare în aval în proces.

În timp ce analiza a demonstrat că randamentul joacă un rol major în economia fabricii, costul de operare a noului proces de joasă presiune a fost semnificativ mai mic decât cel al procesului convențional în toate cazurile din cauza costurilor de capital reduse și a generării de coproduse valoroase. Cercetătorii implicați în dezvoltarea procesului, din grupul Epps și colegii din grupul de cercetare al profesorului UD Dionisios Vlachos, dețin în prezent un brevet în așteptare privind procesul de presiune ambientală.

Luo a efectuat, de asemenea, o evaluare a ciclului de viață pentru a înțelege câte emisii de gaze cu efect de seră (de exemplu, dioxid de carbon) rezultă din producerea materialelor. Abordarea corectă a costurilor la fiecare pas îi poate ajuta pe cercetători să exploreze modalități de optimizare a procesului și a infrastructurii lanțului de aprovizionare cu materiale.

„Am încercat să surprindem imaginea de ansamblu, nu doar costurile procesului. , dar și impactul asupra mediului în întreaga operațiune”, a spus Luo.

Colaborarea studenților a luat naștere în urma întâlnirilor dintre facultate și studenți implicați în activitatea de management al ciclului de viață al materialelor la UD, în cadrul programului NSF GCR.

„Se creează în mod natural o muncă cu un impact ridicat, deoarece programul NSF GCR ne încurajează să abordăm aspecte precum știința materialelor și impactul asupra mediului în același timp. Așadar, depășim mai multe blocaje și obstacole simultan prin interdisciplinare. colaborare”, a spus Epps.

Și cum rămâne cu potențialul metodei dezvoltate de UD de a transforma deșeurile în produse valoroase?

„Demonstrează că există un mare potențial de utilizare a resurselor regenerabile pentru a face diferite tipuri de materiale plastice. Nu trebuie să folosiți combustibili fosili, materialele plastice din resurse regenerabile pot fi, de asemenea, fezabile din punct de vedere economic”, a spus Pranda.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ John Terry și Rio Ferdinand deschid răni vechi în cearta pe Twitter

_ Brooke și Jackson Warne ies la cafeneaua preferată a răposatului lor, Shane, împreună cu angajații săi

_ Regele și regina Suediei pozează pe covorul roșu la premiera ABBA voyage

_ Acționați acum pentru a proteja libertatea presei, sunt îndemnați parlamentarii

_ Un jucător de fotbal suspendat pentru că a băut bere în timpul unui joc dezvăluie cât de obraznic i-a schimbat viața

_ Guvernul se chinuie să împiedice explozia prețului la pâine - Se scot cereale din rezervele de stat (surse)

_ Erika Jayne acuzată că a întârziat procesul de fraudă împotriva ei de 5 MILIOANE de dolari, prin nedepunerea impozitelor companiei

_ Ben Affleck intră la Hollywood Park Casino la ora 10:00 pentru o zi de jocuri de noroc în Inglewood

_ Animalele de companie precum hamsterii și porcușorii de guineea ar putea fi CULATE pentru a opri răspândirea variolei maimuțelor sub noi îndrumări

_ Lucrurile Reich: PETER HOSKIN recenzii Sniper Elite 5

_ Soția lui Robbie Williams, Ayda Field, împărtășește un selfie de la spital în timp ce este supusă unei colonoscopii

_ Firma de vacanță TUI le spune piloților și echipajului de cabină să folosească un limbaj neutru din punctul de vedere al genului pentru a se referi la pasageri

_ O altă farsă se prăbușește: Raportul IG din Florida: �Dovezi insuficiente� pentru afirmațiile �denunțatorilor� Florida a manipulat datele Covid

_ Cum tragicul Souths Anthony Albanese a venit cu un plan pentru ca iepurașii să-l poată păstra pe Adam Reynolds

_ Impact devastator, cu milioane de oameni în foamete: După ce a restricționat exporturile de grâu și zahăr, India ar putea proceda la fel cu orezul

_ Lala Kent dezvăluie cum fostul Randall Emmett ar fi împiedicat-o să părăsească casa lor cu Ocean

_ Naomi Campbell se îmbracă cu o haină smoking pinguin înainte de a se dezbraca într-o rochie elegantă, plină de picioare la Cannes

_ Casa Albă refuză să abordeze �ngrijorările cu privire la răspunsul lent al ofițerilor de poliție la bărbatul �narmat care a ucis 19 copii

_ Cum să faci jumătate de termen de două ori mai distractiv la jumătate din preț

_ Lala Kent dezvăluie cum fostul Randall Emmett ar fi împiedicat-o să părăsească casa lor cu Ocean

_ Erou polițist CBP s-a repezit la școala de masacr din Texas cu pușca după ce soția profesorului i-a trimis un mesaj: „Ajutor”

_ Robert De Niro vorbește cu Leonardo DiCaprio în timp ce își păstrează un profil scăzut la gala de caritate amfAR de la Cannes

_ Shanina Shaik își arată umflătura înflorită pe pista Gala amfAR de la Cannes

_ Giddy Eva Longoria face o afișare FOARTE jucăușă cu Natasha Poly

_ Haas se va alătura lui Titans cu normă întreagă din 2023': Gold Coast face o treabă expertă în a-i troling pe fanii NRL

_ Vasile Dîncu: 'Cel mai trist moment al meu este spre seară, când sunt obligat să semnez demisii din sistemul militar'

_ Numărul 2 britanic, Dan Evans, se prăbușește de la Openul Francez după înfrângerea în fața suedezului Mikael Ymer

_ Pip Edwards își arată abdomenul rupt într-un crop top la deschiderea magazinului său P.E Nation din Sydney

_ Shanina Shaik își arată umflătura înflorită pe pista Gala amfAR de la Cannes

_ Ipocritul democrat Chuck Schumer blochează legislația privind siguranța școlii după �mpușcăturile din Texas

_ Nina Dobrev arată un decolteu amplu în timp ce se îmbrățișează cu frumusețea Shaun White la Gala amfAR de la Cannes

_ Mama Uvalde a fost încătușată după ce i-a îndemnat pe polițiști să asculte școala, apoi și-a salvat ea însăși copiii

_ Mulțumim unui democrat: joi este a 16-a zi consecutivă a prețurilor record ale gazelor naturale

_ Joe Biden spune că �protestele� din vara anului 2020 �unificați� oameni din fiecare generație (VIDEO)

_ Rusia construiește noua ordine mondială - Lavrov anunță o lovitură uriașă: Argentina și Arabia Saudită ar fi interesate să se alăture BRICS

_ Claire Holt riscă o defecțiune a garderobei într-o rochie foarte decoltată fără bretele la Festivalul de Film de la Cannes

_ Ion Cristoiu: Cum era fentată Moscova de regimul Ceauşescu în chestiunea Mareşalului Antonescu

_ Bombardamente puternice în timpul nopții la Harkov. Ucrainenii acuză că au fost lovite zone rezidențiale și sunt pierderi serioase printre civili

_ Preţurile petrolului au crescut la maximele ultimelor două luni

_ Molly Sims, tânără, în bikini uimitoare în timp ce sărbătorește împlinirea 49 de ani: „Comportament de naștere”

_ Ucrainenii îl apostrofează iar pe cancelarul Olaf Scholz: Ucraina este pur şi simplu dezamăgită de Berlin. Nu au curajul și lidershipul necesar

_ Another One Bites The Dust: Liz Cheney, complet vaxată și stimulată, este pozitivă pentru COVID

_ Billie Eilish își amintește că s-a simțit „atât de speriată” și-a făcut debutul TV în timpul zilei la Ellen: „A fost o nebunie”

_ Șeful de cabinet al lui Viktor Orban: Ungaria nu poate sprijini embargoul asupra ţiţeiul rusesc

_ De la greii politici, DNA trece la sate: fost primar de comună, reținut pentru mită și abuz în serviciu

_ Rușii de la Gazprom anunță dividende record: Acționarilor li se vor distribui 20 de miliarde de dolari

_ Taxa excepţională impusă companiilor ar putea aduce la buget peste două miliarde de euro în Ungaria

_ JOHN O'CONNELL: Anunțul lui Rishi Sunak nu avea nicio taxă scăzută

_ Naomi Campbell și Eva Longoria împărtășesc un moment apropiat la gala de caritate amfAR de la Cannes

_ Claire Foy uimește într-o rochie neagră uluitoare în timp ce se alătură vedetelor la gala amfAR de la Cannes

_ Fata, de 11 ani, a supraviețuit masacrului școlii din Texas unsându-și sângele unei prietene pentru a părea moartă

_ Echipajele de zbor care s-au dovedit că eroii nu sunt toți maveriști: BRIAN VINER recenzii Lancaster

_ Disney+ lansează un trailer pentru viitorul serial Star Wars Andor, cu Diego Luna în rol principal

_ Simona Halep suferă un atac de panică în timpul înfrângerii șoc din turul doi de la French Open

_ Claire Holt riscă o defecțiune a garderobei într-o rochie fără bretele foarte decoltată la Festivalul de Film de la Cannes

_ De ce vedeta de fitness Kayla Itsines a trebuit să facă ovăz albastru pentru copilul ei agitat Arna

_ UITAȚI: Primarul Uvalde, care l-a numit pe Beto O�Rourke �fiu bolnav de t�rfă�, continuă să vorbească � �Nu am niciun respect pentru Beto�

_ Molly Sims, tânără, în bikini uluitoare, în timp ce sărbătorește împlinirea 49 de ani: „Comportament de naștere”

_ După ani de piele bronzată, deodată palid și interesant este treaba, scrie HANNAH BETTS

_ Guvernatorul CA Newsom atacă guvernatorul Abbott din cauza �mpușcăturii din Texas și anunță planul de a semna peste o duzină de proiecte de lege pentru controlul armelor p�nă luna viitoare (VIDEO)


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16

Nr. de articole la aceasta sectiune: 914, afisate in 16 pagini.



ieri 21:19 _ TREBUIE CITIT
ieri 21:18 _ IMAGINA ACESTA
ieri 21:13 _ SCI-FI
ieri 21:13 _ DEBUTĂ
ieri 21:13 _ THRILLERE
ieri 07:33