Baktérie, elektrina a drevný odpad vytvárajú ekologickejší nylon
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 17. 7. 2023
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Nylon možno nájsť všade v modernom živote, od oblečenia, ktoré nosíme, až po bezpečnostné pásy v našich autách. Problém je v tom, že jeho výroba môže byť špinavá, no výskumníci tvrdia, že vďaka novej metóde môže byť výroba nylonu výrazne zelenšia.
Od 30. rokov 20. storočia, kedy sa výraz Nylon používal na označenie vlákien vyrobených z dvoch polyamidov, sa tento materiál prepracoval do našich životov nespočetnými spôsobmi. Je ľahký, ale pevný, vďaka čomu je ideálnym kandidátom na všetko od komponentov motora a častí strojov až po vetrovky, laná a dokonca aj umelé svaly. Ale výroba nylonu jednoducho nie je dobrá pre životné prostredie.
Je to preto, že proces chemickej extrakcie, ktorý vedie k nylonu, začína odpadovým produktom z ropných rafinérií nazývaným ako fenol. Táto látka je vystavená vysokým teplotám a vysokým tlakom z plynného vodíka, aby sa najskôr vytvoril cyklohexanol a potom kyselina adipová, chemikália, ktorá tvorí asi 50 % štruktúry nylonu. Tento energeticky náročný postup uvoľňuje asi 10 % svetového oxidu dusného, skleníkového plynu, ktorý má 265-krát väčší vplyv na globálne otepľovanie ako oxid uhličitý.
Výskumníci z Lipskej univerzity v Nemecku sa aj preto rozhodli nájsť spôsob, ako urobiť výrobu tohto materiálu ekologickejšou. Najprv sa zamerali na iný spôsob, ako získať kyselinu adipovú z fenolu. Podarilo sa im to zavedením elektrického prúdu do procesu premeny fenolu na cyklohexanol.
„Chemická transformácia za tým je rovnaká ako v zavedených procesoch,“ povedal Falk Harnisch, spoluautor štúdie. „Elektrochemická syntéza však nahrádza plynný vodík elektrickou energiou, ktorá prebieha vo vodnom roztoku a vyžaduje iba okolitý tlak a teplotu“.
Na dosiahnutie ďalšieho kroku vedci použili proces potvrdený v predchádzajúcej štúdii, v ktorej baktéria Pseudomonas taiwanensis premenila cyklohexanol na kyselinu adipovú. Nakoniec, aby sa proces ešte viac vyčistil, výskumníci experimentovali s odvodením fenolu z lignínu, vedľajšieho produktu drevárskeho priemyslu. Pomocou svojho elektrochemického procesu boli úspešní pri premene lignínu až na kyselinu adipovú.
Tím sa však domnieva, že výťažok 57 % pri 22-hodinovom procese sa musí dramaticky zlepšiť, kým sa bude môcť použiť ako náhrada za fenol.
„Naším cieľom je, aby bol celý reťazec výroby nylonu šetrný k životnému prostrediu,“ povedal Farnish. „Je to možné, ak budeme mať prístup k biologickému odpadu ako surovine a urobíme proces syntézy udržateľným“.
Štúdia bola nedávno publikovaná v magazíne Green Chemistry.
