2021年3月26日
从石化塑料转变为可生物降解的可再生塑料的措施一直具有挑战性。这是因为生产过程可能需要危险化学物质,并且昂贵,而且水的稳定性和机械强度通常不足。
但是,科学家现在已经使用木材副产品实现了进步,该副产品具有使更具可持续性和耐用生物塑料的潜力。
在发表在自然的可持续性并由Yuan Yao合着,工业生态与可持续系统助理教授耶鲁环境学校(是的)。
根据研究人员的说法,所得的材料在持有液体时表现出紫外线耐药性,高机械强度和稳定性。此外,它可以在自然环境中回收或安全地降解。与基于石油的塑料和其他可生物降解的塑料相比,新材料具有较低的生命周期环境效应。
有很多人试图用塑料开发这类聚合物,但是机械链还不足以替代我们目前使用的塑料,这些塑料主要由化石燃料制成。我们已经开发了一个简单而简单的制造工艺,该工艺可从木材中产生基于生物质的塑料,但也提供良好的机械性能的塑料。
耶鲁环境学院工业生态与可持续系统助理教授Ya Yao
研究人员通过使用木制粉末(通常在木材磨坊中将其作为废物处理的处理残留物)制备了浆液混合物,并通过使用可回收的可回收,可生物降解的深色溶解性(DES)来解构粉末松散的多孔结构。
随后的混合物在再生木质素和纤维素微/纳米纤维之间表现出氢键和纳米级纠缠,同时具有较高的粘度和高固体含量,可以铸造和滚动而不会破裂。
然后,YAO领导了详细的生命周期评估,以测试生物塑料对Commons塑料的环境影响。两周后,埋在土壤中的生物塑料的床单被埋葬在土壤中,并在三个月后完全退化。此外,研究人员补充说,可以通过机械搅拌将生物塑料重新倒入浆液中,这也使DES的恢复和重复使用。
对我来说,这确实使这种塑料变得好心:它都可以被回收或生物降解。我们将所有材料和浪费降至最低欧洲杯足球竞彩。
耶鲁环境学院工业生态与可持续系统助理教授Ya Yao
根据该研究的合着者,马里兰大学材料创新中心教授Liangbing Hu的说法,新的生物塑料有多个应用。欧洲杯足球竞彩可以将其塑造成薄膜并将其用于包装和塑料袋中,这是塑料的主要用途和废物生产的原因。胡补充说,由于将生物塑料塑造成各种形状是可行的,因此它在汽车制造中也具有潜在的应用。
研究人员继续研究对森林的可能影响,以防这种生物塑料的产生增加。尽管目前该过程涉及在制造业中使用木材副产品,但团队指出,他们敏锐地意识到,大规模制造可能需要使用大量木材,这可能会对土地管理,森林,气候变化,生态系统产生广泛的影响, 例如。
根据YAO的说法,该团队已经开始与森林生态学家合作开发森林模拟模型,该模型将森林的增长周期与生产过程联系起来。她还注视着与在YSE与森林相关的田野工作的人携手的机会,这是一种罕见的便利。
工程师不经常能走到大厅和林务员交谈。
耶鲁环境学院工业生态与可持续系统助理教授Ya Yao
Yao是工业生态学领域的新兴学者,去年加入了YSE教师。她的研究调查了新兴技术和工业流程的经济和环境影响,结合了可持续工程,工业生态学和系统建模领域的跨学科策略,以创建提高更可持续的工程方法和政策的技术。
期刊参考:
Xia,Q.,等。(2021)强,可生物降解和可回收的木质纤维素生物塑料。自然的可持续性。doi.org/10.1038/S41893-021-00702-W。
资源:https://environment.yale.edu/