謝菲爾德大學(xué) | 可以將舊圣誕樹從垃圾填埋場中拯救出來,以制造可再生燃料
指南者留學(xué)
2023-01-14 13:01:49
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<p><img src="https://info.compassedu.hk/sucai/content/1673672574719/1673672574719.jpg" width="752" height="423" /></p>
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<p>謝菲爾德大學(xué)和巴利亞多利德大學(xué)的研究發(fā)現(xiàn),來自廢棄圣誕樹或其他來源的松針可以轉(zhuǎn)化為可再生燃料和新產(chǎn)品,有可能減少英國的碳足跡。</p>
<p><br />發(fā)表在ACS 可持續(xù)化學(xué)與工程雜志上的一篇新論文發(fā)現(xiàn),松針可用于生產(chǎn)可再生燃料和增值化學(xué)品,例如農(nóng)業(yè)中使用的防腐劑,僅使用水作為溶劑。 </p>
<p><br />英國每年售出 6 到 800 萬棵真正的圣誕樹,估計(jì)有 700 萬棵在節(jié)日結(jié)束時(shí)被送往垃圾填埋場。</p>
<p><br />這不僅成本高昂,而且一旦進(jìn)入垃圾填埋場,每棵樹在分解時(shí)會釋放 16 公斤溫室氣體,產(chǎn)生甲烷氣體,其效力是二氧化碳 (CO2) 的 25 倍。</p>
<p><br />從 2018 年開始的早期大學(xué)研究發(fā)現(xiàn),有用的產(chǎn)品可以通過加工時(shí)從松針中提取的化學(xué)物質(zhì)制成。借助熱量和溶劑,2018 年的研究確定松針的化學(xué)結(jié)構(gòu)可以分解成液體產(chǎn)品(生物油),可用于生產(chǎn)甜味劑、油漆、粘合劑和醋,以及固體副產(chǎn)品(生物炭),可用于其他工業(yè)化學(xué)過程。</p>
<p><br />這篇新論文的研究建立在之前的大學(xué)研究項(xiàng)目之上。它是由巴利亞多利德大學(xué)的博士生 María Andérez-Fernández 在 James McGregor 博士的監(jiān)督下進(jìn)行的,當(dāng)時(shí)她正在訪問謝菲爾德大學(xué)的化學(xué)和生物工程系進(jìn)行大部分研究。</p>
<p><br />化學(xué)與生物工程系高級講師 McGregor 博士說: “在使二氧化碳反應(yīng)捕獲 CO2 時(shí),我們所做的其中一件事是使用金屬來促進(jìn)反應(yīng)。這可能效率低下且成本高昂,因此我們回顧了之前使用松針?biāo)龅囊恍┕ぷ?,因?yàn)槲覀円庾R到我們有可能利用這些來促進(jìn)將二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲酸。”</p>
<p><br />這篇已發(fā)表的作品展示了如何在高溫下將二氧化碳和水一起反應(yīng)來制造有用的產(chǎn)品。 </p>
<p><br />Maria Andérez-Fernández 說: “我們發(fā)現(xiàn),我們可以在高溫下讓二氧化碳與松針和水發(fā)生反應(yīng),而不是讓金屬和二氧化碳發(fā)生反應(yīng),然后一部分松針會變成與二氧化碳相同的產(chǎn)物。 </p>
<p><br />“二氧化碳以碳酸氫鈉的形式引入,通常稱為小蘇打或碳酸氫鈉。這種與捕獲的二氧化碳的共同轉(zhuǎn)化,我們在之前的松針研究中沒有發(fā)現(xiàn),這兩種物質(zhì)增強(qiáng)了彼此的轉(zhuǎn)化,使其更有效率,在這種情況下,最終產(chǎn)生更多產(chǎn)品——甲酸。”</p>
<p><br />甲酸有很多應(yīng)用,它可以用于燃料電池以儲存和運(yùn)輸氫氣,然后可以將氫氣用作能源,提供一種清潔的化石燃料替代品,因?yàn)樗鼪]有任何有害排放物。</p>
<p><br />它還廣泛用作食品防腐劑和牲畜飼料中的抗菌劑,以及皮革和橡膠的制造。</p>
<p><br />Maria 補(bǔ)充說: “根據(jù)這些結(jié)果,這項(xiàng)研究為二氧化碳和殘余生物質(zhì)增值(重新利用廢料并將其轉(zhuǎn)化為更有用的產(chǎn)品的過程)制定了新戰(zhàn)略,以生產(chǎn)可再生燃料和增值化學(xué)品,僅使用水作為原料溶劑并產(chǎn)生同步反應(yīng),從而簡化了過程并提高了效率。”<br />該研究著眼于使用不同的廢料——甘蔗和松針——并得出結(jié)論,盡管甘蔗的效率更高,但煉油廠可以在一年中不同時(shí)間段使用混合生物質(zhì)原料,此時(shí)不同的廢料更加豐富,例如,使用一月的松針。 </p>
<p><br />McGregor 博士補(bǔ)充說: “這可能會給工藝設(shè)計(jì)帶來挑戰(zhàn),因?yàn)槟壳盁捰蛷S使用全年不變的原料。所以,如果你的反應(yīng)物全年都在變化,那么就必須內(nèi)置這個(gè)。但這是我們想要到達(dá)的地方,所以在 1 月份,我們使用的是數(shù)以百萬計(jì)的現(xiàn)成松針,而不是比他們?nèi)ダ盥駡觥?amp;rdquo;</p>
<p><br />如果在圣誕節(jié)后收集松針并以這種方式進(jìn)行處理,則這些化學(xué)品可用于替代目前工業(yè)中使用的不太可持續(xù)的化學(xué)品。</p>
<p><br />通過減少人造塑料圣誕樹的使用,減少進(jìn)入垃圾填埋場的生物質(zhì)廢物量,并可能減少估計(jì) 100,000 噸溫室氣體,目前每年由垃圾填埋的圣誕節(jié)釋放,這可能會導(dǎo)致英國的碳足跡減少樹。</p>
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<p>注:本文由院校官方新聞直譯,僅供參考,不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p>
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