农业废弃物打开塑胶革命！研究团队利用可再生资源制造...

darthracer · 2024-4-24 23:47

塑胶是生活中常见物品，却严重影响生态，许多厂商提供不同的减塑方案，都不一定能有效解决环境问题，也因此寻找环保材料成为更迫切的问题。目前由洛桑联邦理工学院（EPFL）Jeremy Luterbacher团队所领导的研究开创一种新方法，利用可再生资源生产高性能塑胶。

这项研究介绍利用从农业废弃物中提取的糖核（sugar core）生产聚醯胺（polyamides），聚醯胺是类以强度和耐用性著称的塑胶，最著名是尼龙。

新方法利用可再生资源，且能有效实现这种转变，对环境的影响最小；该研究也发表在《自然可持续性》（Nature Sustainability）杂志中。

Luterbacher指出，典型的化石基塑胶需要芳香族基团来增加塑胶的刚性，使其具硬度、强度和耐高温等。这项研究使用糖结构也能得到类似结果，糖结构在自然界中无处不在，且通常完全无毒，可提供刚性和性能。

该研究主要作者Lorenz Manker指出，他与同事开发出一种无催化剂过程，可将一种直接从木材或玉米棒等生物质中提取的稳定碳水化合物，转化为高品质的聚醯胺。这项过程的原子效率（atom efficiency）达97%，意味着近所有的起始材料都用于最终产品，大幅减少浪费。

这种生物基聚醯胺的性能可与化石基聚醯胺媲美，有望作为替代品，且这些材料在多次机械循环中表现出显著的弹性，维持完整性和性能，同时应用领域也非常广，从汽车零部件到消费品都能显著减少碳足迹，价格上也更有竞争力，全球暖化潜力可降低高达75%。

目前洛桑联邦理工学院的衍生公司Bloom Biorenewables正扩大这些材料的生产规模，努力将其推向市场。