Hoe biobrandstofafval in goedkope Eco-plastic te veranderen

bio-plastics-12-4De vraag naar biologisch afbreekbaar PLA stijgt constant en zal naar verwachting ongeveer één megaton per jaar bereiken met 2020. (Credit: Bo Cheng / ETH Zürich)

Om biologisch afbreekbare kunststoffen te maken, maken fabrikanten steeds vaker gebruik van polymelkzuur (PLA). De vraag naar PLA zal naar verwachting één megaton per jaar bereiken met 2020.

Momenteel hebben de meeste PLA wordt geproduceerd door middel van suiker fermentatie, maar de onderzoekers zeggen dat ze een goedkopere en schonere manier om het te produceren ontwikkeld: het gebruik van glycerol, een verspilling bijproduct van biodiesel productie.

Glycerol is een bijproduct bij de productie van biobrandstoffen van de eerste generatie en is als zodanig niet hoogwaardig maar bevat resten van as en methanol.

bio plastics2-12-4Ruwe biodiesel bevat aanzienlijke hoeveelheden glycerol (donkere fase). (Credit: Bo Cheng / ETH Zürich)

"Niemand weet wat te doen met deze hoeveelheid afval glycerol," zegt Merten Morales, een promovendus aan de ETH Zürich en onderdeel van een onderzoeksteam onder leiding van professor Konrad Hungerbühler.

Deze afvalstof wordt steeds overvloediger, met 3-megaton in 2014 naar verwachting tot 4-megaton van 2020. Vanwege de onzuiverheid is glycerol niet geschikt voor de chemische of farmaceutische industrie.

Het is ook geen goede energiebron omdat het niet goed brandt.

"Normaal gesproken zou het door afvalwaterzuivering moeten gaan, maar om geld te besparen en omdat het niet erg giftig is, verwijderen sommige bedrijven het in rivieren of voeden het aan vee. Maar er zijn zorgen over hoe dit de dieren beïnvloedt. "

20 procent minder CO2

De nieuwe procedure verlaagt de totale CO2-emissie met 20 procent in vergelijking met fermentatie: per kilogram geproduceerd melkzuur worden 6-kilogram CO2 met de nieuwe methode uitgestoten in vergelijking met 7.5-kilogram met de conventionele technologie.

Door de totale kosten van het proces te verlagen, berekenden de onderzoekers ook een 17-voudige toename in potentiële winsten.

"Onze berekeningen zijn zelfs nogal conservatief," zegt Morales. "We veronderstelden een glycerolgrondstof van relatief goede kwaliteit. Maar het werkt ook met glycerol van lage kwaliteit, dat is zelfs goedkoper. "

Hoe het proces werkt

Glycerol wordt eerst enzymatisch omgezet in een tussenproduct, dihydroxyaceton genaamd, dat verder wordt verwerkt om melkzuur te produceren met behulp van een heterogene katalysator.

Een team onder leiding van Javier Pérez-Ramírez, professor aan het Institute for Chemical and Bioengineering, ontwierp een katalysator met een hoge reactiviteit en een lange levensduur. Het bestaat uit een microporeus mineraal, een zeoliet, waarvan de structuur chemische reacties in de poriën vergemakkelijkt.

Het team van Pérez-Ramírez werkte samen met de groep van Hungerbühler om de katalysator stapsgewijs te verbeteren en tegelijkertijd de levenscyclusanalyse van de procedure als geheel uit te voeren.

"Zonder de beoordeling en vergelijking met de conventionele methode, waren we misschien blij geweest met een eerste katalysatorontwerp dat voor onze studie werd gebruikt en dat minder milieuvriendelijk bleek dan fermentatie", legt Pierre Dapsens, een promovendus in de Pérez, uit Ramírez-groep.

Door verschillende aspecten van het katalysatordesign te verbeteren, konden de onderzoekers eindelijk suikerfermentatie overtreffen, zowel vanuit milieu- als vanuit economisch oogpunt.

Industriële processen worden vaak "duurzaam" gemaakt door simpelweg over te schakelen naar een hernieuwbare bron.

"Echter, rekening houdend met het hele proces - van de bron van de grondstof tot het eindproduct en inclusief afvalbeheer - zult u vaak merken dat een zogenaamd duurzame productiemethode niet noodzakelijk duurzamer is dan de conventionele," voegt Cecilia Mondelli toe, een senior wetenschapper in de Advanced Catalysis Engineering-groep, die ook betrokken is bij de studie.

Lees meer over de methode in het tijdschrift Energy and Environmental Science.

Bron: ETH Zurich
Original Study

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

volg InnerSelf op

facebook icontwitter iconyoutube iconinstagram pictogrampintrest pictogramrss-pictogram

 Ontvang de nieuwste via e-mail

Wekelijks tijdschrift Dagelijkse inspiratie

NIEUWSTE VIDEO'S

De grote klimaatmigratie is begonnen
De grote klimaatmigratie is begonnen
by Super User
De klimaatcrisis dwingt duizenden over de hele wereld te vluchten omdat hun huizen steeds onbewoonbaarder worden.
De laatste ijstijd vertelt ons waarom we ons zorgen moeten maken over een verandering in temperatuur van 2 ℃
De laatste ijstijd vertelt ons waarom we ons zorgen moeten maken over een verandering in temperatuur van 2 ℃
by Alan NWilliams, et al
Het laatste rapport van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) stelt dat zonder een substantiële afname ...
De aarde is al miljarden jaren bewoonbaar - hoe gelukkig hebben we het gehad?
De aarde is al miljarden jaren bewoonbaar - hoe gelukkig hebben we het gehad?
by Toby Tyrrell
Het kostte de evolutie 3 of 4 miljard jaar om Homo sapiens te produceren. Als het klimaat maar één keer volledig was mislukt in die ...
Hoe het weer in kaart brengen 12,000 jaar geleden kan helpen bij het voorspellen van toekomstige klimaatverandering
Hoe het weer in kaart brengen 12,000 jaar geleden kan helpen bij het voorspellen van toekomstige klimaatverandering
by Brice Rea
Het einde van de laatste ijstijd, zo'n 12,000 jaar geleden, werd gekenmerkt door een laatste koude fase genaamd de Jongere Dryas.…
De Kaspische Zee zal deze eeuw met 9 meter of meer dalen
De Kaspische Zee zal deze eeuw met 9 meter of meer dalen
by Frank Wesselingh en Matteo Lattuada
Stel je voor dat je aan de kust bent en uitkijkt over zee. Voor je ligt 100 meter kaal zand dat eruitziet als een ...
Venus leek weer op de aarde, maar door klimaatverandering werd het onbewoonbaar
Venus leek weer op de aarde, maar door klimaatverandering werd het onbewoonbaar
by Richard Ernst
We kunnen veel leren over klimaatverandering van Venus, onze zusterplaneet. Venus heeft momenteel een oppervlaktetemperatuur van ...
Vijf klimaatongevallen: een spoedcursus in verkeerde klimaatinformatie
The Five Climate Disbeliefs: een spoedcursus in verkeerde klimaatinformatie
by John Cook
Deze video is een spoedcursus over verkeerde informatie over het klimaat, waarin de belangrijkste argumenten worden samengevat die worden gebruikt om de realiteit in twijfel te trekken ...
Het noordpoolgebied is al 3 miljoen jaar niet zo warm geweest en dat betekent grote veranderingen voor de planeet
Het noordpoolgebied is al 3 miljoen jaar niet zo warm geweest en dat betekent grote veranderingen voor de planeet
by Julie Brigham-Grette en Steve Petsch
Elk jaar krimpt de zee-ijsbedekking in de Noordelijke IJszee tot half september tot een dieptepunt. Dit jaar meet het slechts 1.44 ...

LAATSTE ARTIKELEN

groene energie2 3
Vier groene waterstofkansen voor het middenwesten
by Christelijke Tae
Om een ​​klimaatcrisis af te wenden, zal het Midwesten, net als de rest van het land, zijn economie volledig koolstofarm moeten maken door...
ug83qrfw
Grote barrière om respons te eisen moet worden beëindigd
by John Moore, op aarde
Als federale regelgevers het juiste doen, kunnen elektriciteitsklanten in het Midwesten binnenkort misschien geld verdienen terwijl ...
bomen om te planten voor het klimaat
Plant deze bomen om het stadsleven te verbeteren
by Mike Williams-Rice
Een nieuwe studie stelt levende eiken en Amerikaanse platanen vast als kampioenen onder 17 "superbomen" die zullen helpen steden te maken ...
Noordzee zeebodem
Waarom we de geologie van de zeebodem moeten begrijpen om de wind te benutten?
by Natasha Barlow, universitair hoofddocent quartaire milieuverandering, Universiteit van Leeds
Voor elk land dat gezegend is met gemakkelijke toegang tot de ondiepe en winderige Noordzee, zal offshore wind de sleutel zijn om te voldoen aan de netto ...
3 natuurbrandlessen voor bossteden terwijl Dixie Fire het historische Greenville, Californië vernietigt
3 natuurbrandlessen voor bossteden terwijl Dixie Fire het historische Greenville, Californië vernietigt
by Bart Johnson, hoogleraar landschapsarchitectuur, Universiteit van Oregon
Een wildvuur brandde in heet, droog bergbos op 4 augustus door de Gold Rush-stad Greenville, Californië, ...
China kan energie- en klimaatdoelstellingen halen om steenkoolstroom af te dekken
China kan energie- en klimaatdoelstellingen halen om steenkoolstroom af te dekken
by Alvin Lin
Tijdens de klimaattop van de leider in april beloofde Xi Jinping dat China “de kolengestookte energie strikt zal controleren …
Blauw water omringd door dood wit gras
Kaart volgt 30 jaar extreme sneeuwsmelt in de VS
by Mikayla Mace-Arizona
Een nieuwe kaart van extreme sneeuwsmeltgebeurtenissen in de afgelopen 30 jaar verduidelijkt de processen die snel smelten veroorzaken.
Een vliegtuig laat rode brandvertrager op een bosbrand vallen terwijl brandweerlieden die langs een weg geparkeerd staan ​​omhoog kijken naar de oranje lucht
Model voorspelt 10-jarige uitbarsting van natuurbrand, daarna geleidelijke afname
by Hannah Hickey-U. Washington
Een blik op de toekomst van bosbranden op de lange termijn voorspelt een eerste ruwweg tien jaar durende uitbarsting van natuurbrandactiviteit, ...

 Ontvang de nieuwste via e-mail

Wekelijks tijdschrift Dagelijkse inspiratie

Nieuwe attitudes - nieuwe mogelijkheden

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publications. Alle rechten voorbehouden.