Британские ученые описали и испытали новую производственную технологию по извлечению различных форм целлюлозы из коровьего навоза. Исследователи смогли сформировать из полученных волокон сетки, пленки и ленты, каждые из которых могут иметь различные применения. Исследование опубликовано в журнале Journal of Cleaner Production.
Целлюлоза — это органическое соединение, составная часть клеточных оболочек большинства растений, а также один из наиболее используемых в мире производственных материалов. Из этого сырья делают бумажные изделия и текстиль, его добавляют в пластмассы, продукты питания и фармацевтические препараты. Несмотря на то, что целлюлозу можно извлечь органическим путем, зачастую ее производят синтетическим способом, что может создавать токсичные побочные продукты.
Инженеры из Великобритании представили способ получения целлюлозы из отходов животноводства. Исследователи взяли за основу производственную технологию прядения под давлением, изобретенную в 2013 году, которая использует силы давления и вращения для прядения волокон из жидкой струи мягкого вещества. Ученые решили проверить, можно ли извлечь фрагменты целлюлозы, которые присутствуют в коровьем навозе. Сперва они при помощи мягких химических реакций (так называют превращения без высоких температур и давлений) преобразовали навоз в жидкий раствор с подходящей консистенцией. Затем инженеры доработали существующую технологию, заменив вертикальный сосуд на горизонтальный с поверхностными соплами.
В результате ученые смогли извлечь целлюлозу из навоза и создать из нее производственные волокна, сетки и пленки, которые могут иметь различные применения. Новая технология оказалась энергоэффективной и по сравнению с производственными аналогами (например, электроспиннингом), не требовала высокого напряжения. Помимо этого авторы статьи утверждают, что существующие прядильные машины можно легко адаптировать к такой работе, а сам процесс — масштабировать. Среди возможных проблем исследователи приводят сложности логистики и транспортировки полученного сырья, а также неполное понимание того, как именно работает процесс извлечения и производства целлюлозы.
Отходы животноводческих ферм представляют большую угрозу для окружающей среды и здоровья людей, особенно из-за загрязнения водных путей и распространения патогенов. При этом исследователи считают, что их объем будет только расти. Новая технология имеет экологические и коммерческие преимущества, так как может помочь сельскому хозяйству в утилизации навоза, и при этом обещает дополнительную прибыль. Исследователи ищут возможности для работы с фермерами для практической реализации своей технологии и последующих доработок и улучшений.
«Новая технология прядения может стать огромным стимулом для мировой молочной промышленности, найдя хорошее применение проблемным отходам и создав новый источник дохода», — рассказывает Яньци Дай из Университетского колледжа Лондона.
Автор: Влад Михейкин
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
