اكتشف باحثون من جامعة ولاية أيوا طريقة جديدة لصنع مواد كيميائية مهمة مثل الإيثيلين جليكول والبروبيلين جليكول من الكتلة الحيوية بدلاً من المصادر البترولية.
كان الباحث والتر تراهانوفسكي، أستاذ الكيمياء في جامعة ولاية أيوا، يبحث عن طريقة لصنع مشتقات السكر من السليلوز (السليلوز) والمواد الأخرى المشتقة من الكتلة الحيوية باستخدام كيمياء درجات الحرارة العالية. ولتحقيق هذه الغاية، قام هو وفريقه البحثي بدراسة تفاعلات المواد السليولوزية في المحاليل، تحت ظروف ارتفاع درجة الحرارة والضغط.
قاموا بفحص منتجات تفاعلهم باستخدام التحليل الطيفي بالرنين المغناطيسي النووي. وأظهرت التجارب المبكرة أن مشتقات السكر المتوقعة تتشكل بالفعل. ومع ذلك، كشفت الأبحاث الإضافية بوضوح عن وجود كميات كبيرة من جلايكول الإيثيلين والبروبيلين جليكول. وقال الباحث: "لقد كانت مفاجأة حقيقية". "لم نتوقع هذه المنتجات، لذلك لم نبحث عنها أبدًا. لكنهم كانوا هناك دائما."
تشمل استخدامات جلايكول الإيثيلين مضادات التجمد للسيارات وألياف البوليستر والزجاجات البلاستيكية. للبروبيلين جليكول العديد من الاستخدامات، بما في ذلك المضافات الغذائية، ومذيب في صناعة الأدوية، ومرطبات في مستحضرات التجميل وكمبرد في أنظمة التبريد السائلة.
يتطلب تحويل الكتلة الحيوية إلى وقود ومواد كيميائية أخرى استخدام الأحماض القوية أو غيرها من المركبات النشطة باهظة الثمن. وفي هذه العمليات، يتم أيضًا إنشاء النفايات الكيميائية، والتي يجب جمعها والتخلص منها لاعتبارات السلامة.
يدعي الباحثون أنهم وجدوا طريقة أبسط وأكثر فعالية وأفضل للبيئة. وقال الباحث الرئيسي: "هناك الكثير من الإمكانات في طريقتنا". وليس حلماً جامحاً الاعتقاد بأن أسلوبنا يمكن تطويره إلى عملية عملية."
تعتمد عملية تحويل الكتلة الحيوية على كيمياء السوائل فوق الحرجة - السوائل التي يتم تسخينها تحت الضغط إلى النقطة التي تندمج فيها أشكالها السائلة والغازية. وفي هذه الحالة، يوضح الباحث الرئيسي، فإن النتائج الرئيسية هي الحصول على كميات كبيرة من جلايكول الإيثيلين والبروبيلين جلايكول والمواد الكيميائية الأخرى ذات الوزن الجزيئي المنخفض. وبالإضافة إلى ذلك، يشير الباحث إلى أن العملية تنتج أيضاً مادة الجليكوسيدات ومادة الليفوجلوكوزان التي يمكن تحويلها إلى جلوكوز يستخدم لإنتاج الإيثانول أو في استخدامات أخرى.
ويضيف الباحث أن كل هذه المواد يتم الحصول عليها دون استخدام كواشف باهظة الثمن مثل الأحماض أو الإنزيمات أو المحفزات أو غاز الهيدروجين. حدثت هذه العملية حتى عندما كانت الكتلة الحيوية تحتوي على شوائب. وتقدمت شركة الملكية الفكرية بالجامعة بطلب لحماية الطريقة ببراءة اختراع.
تعليقات 2
المستقبل في الكتلة الحيوية.
ومن المثير للاهتمام معرفة عدد كيلوغرامات الكتلة الحيوية التي يتم التخلص منها من كل كيلوغرام من القمح النظيف. وماذا نفعل بكل هذه النفايات العضوية التي لا نهاية لها من مياه الصرف الصحي الصناعية والمنزلية؟ الأشخاص الأذكياء يعرفون كيفية صنع الذهب وهذه القمامة. وسوف يتحول الذهب إلى الماس إذا تم استخدام الطاقة المتجددة للاستفادة من كل هذا الخير.
سنة جيدة،
عامي بشار
ومن المثير للاهتمام والمفيد أيضًا أن نسمع عن الإنجازات التي تحققت في الجامعات العامة في الولايات المتحدة، وليس فقط في الجامعات الخاصة.