ووجد الباحثون أن رقائق الخشب، الصلبة واللينة، تذوب تمامًا في السائل الأيوني تحت ظروف معتدلة فقط من درجة الحرارة والضغط. ومن خلال الإضافة المتحكم فيها للماء وخليط الماء والأسيتون، يتم فصل الخشب المذاب جزئيًا إلى جزء غني بالسليلوز واللجنين النقي.
اكتشف علماء من جامعة بلفاست طريقة جديدة صديقة للبيئة لصهر الأخشاب من خلال استخدام السوائل الأيونية التي يمكن أن تساعد في تحويلها إلى منتجات مفيدة مثل: الوقود الحيوي والأقمشة والملابس والورق.
عمل الدكتور هيكتور رودريغيز والبروفيسور روبن روجرز من كلية الكيمياء والهندسة الكيميائية بالتعاون مع جامعة ألاباما لإيجاد طريقة أكثر اقتصادا وأرخص لمعالجة الأخشاب. الحل الذي توصلوا إليه، والذي نشر في مجلة الكيمياء الخضراء، يمكن أن يكون حلاً مستقبليًا لصناعة تعتمد على مصادر الطاقة المتجددة الحيوية. واليوم، يتم تفريغ الخشب من خلال عملية تعرف باسم كرافت، والتي نشأت في القرن التاسع عشر وتستخدم أساليب كثيفة النفايات تعتمد على المواد الملوثة.
السبب الرئيسي لاستمرار استخدام هذه الطريقة يكمن في حقيقة أن تفكيك وفصل المكونات المختلفة للخشب أمر معقد للغاية. وحتى الآن، فإن جميع البدائل التي تمت تجربتها لهذه الطريقة أظهرت عيوبًا مماثلة.
ووجد الباحثون أن رقائق الخشب، الصلبة واللينة، تذوب تمامًا في السائل الأيوني تحت ظروف معتدلة فقط من درجة الحرارة والضغط. ومن خلال التحكم في إضافة الماء وخليط الماء والأسيتون، ينفصل الخشب المذاب جزئيًا إلى جزء غني بالسليلوز واللجنين النقي. هذه العملية صديقة للبيئة أكثر بكثير من الطريقة المستخدمة اليوم لأنها تستخدم حرارة وضغطًا أقل وتنتج سمية منخفضة للغاية بينما لا تزال قابلة للتحلل الحيوي.
ويوضح الباحث: "هذا اكتشاف مهم للغاية لأن السليلوز واللجنين لهما مجموعة واسعة من الاستخدامات. يمكن استخدام السليلوز في صناعة منتجات مثل: الورق، والوقود الحيوي، والصوف، ونسيج الكتان، بالإضافة إلى المنتجات الاستهلاكية والمواد الكيميائية الأخرى. "يمكن استخدام اللجنين لتحضير إضافات لتحسين الأداء في تطبيقات متنوعة، مثل تقوية المركبات والطائرات بكميات صغيرة نسبيًا مقارنة بالمواد المضافة المتوفرة في السوق اليوم. كما أن اللجنين هو مصدر للمواد الكيميائية الأخرى التي يتم الحصول عليها بشكل رئيسي من المصادر النفطية.
ويضيف الباحث: "يعد الاكتشاف خطوة مهمة للأمام نحو تطوير فكرة التكرير البيولوجي الذي يتم من خلاله تحويل الكتلة الحيوية إلى مجموعة واسعة من المواد الكيميائية. وفي نهاية المطاف، قد يمهد البحث الطريق لإنشاء صناعة كيميائية مستدامة عملية تعتمد على المصادر الحيوية المتجددة. تشمل الأساليب المستقبلية التي يدرسها الباحثون إضافة إضافات صديقة للبيئة إلى النظام السائل الأيوني أو استخدام المواد الحفازة.
ويأمل الباحثون أن يتمكنوا في النهاية من تحقيق تحلل أفضل في ظل ظروف أكثر اعتدالًا، وأن يتمكنوا من تحقيق فصل كامل للمكونات المختلفة في خطوة واحدة. ويركز الباحثون أيضًا على الكتل الحيوية الغنية بالزيوت الأساسية التي يمكن استخدامها لاحقًا في عمليات مثل إنتاج العطور.
تعليقات 13
ضوء:
أنت ترتكب خطأً في الحكم، ولكي تتمكن من اكتشاف ذلك، أعطيت مثال الذرة السامة.
الأمر برمته يتعلق بالكفاءة، وكان من الممكن أن ينشأ نفس الصراع بالضبط في مسألة ما إذا كان ينبغي زراعة الذرة السامة من أجل الوقود أو الذرة العادية من أجل الغذاء، ولكن بعد ذلك كان من المستحيل الادعاء بأن الغذاء يزرع من أجل الوقود.
وكنت آخر المعلقين. والمعنى بالطبع هو العالمان وليس العالمان
مايكل،
بهذه الطريقة يمكنك الاستمتاع بكلا العالمين. استخدام نفس الموارد لإنتاج الغذاء والوقود من نفس النباتات. ليست هناك حاجة لإنتاج نفس المنتجات من حقلين مختلفين، بحيث يتنافسان مع بعضهما البعض على الأراضي الخصبة وما إلى ذلك. وزعم عساف، وأنا أتفق معه، أنه لو تم الحفاظ على الوضع القديم وتنافس الوقود والغذاء بالفعل، لكان من الواجب اختيار الطعام على الوقود. الآن تم حل الصراع بفضل التكنولوجيا الجديدة.
ضوء:
لقد كنت على علم تام بهذا الموقف ولكن الاعتبار الذي تقوم به هو وأنت خاطئ.
ما يثير القلق حقًا هو الافتقار إلى الكفاءة وليس حقيقة أنه طعام.
تخيل، على سبيل المثال، أن هناك نوعًا من الذرة السامة يمكن تحويله إلى وقود تمامًا مثل الذرة العادية.
ألم يكن آساف في عقلها حينها؟
ربما لم يحتج لكنه سيكون مخطئا لأن نفس الموارد التي كانت تزرع عليها الذرة السامة (وهي ليست طعاما) كوقود كان من الممكن استخدامها لزراعة الذرة العادية وتوفير الغذاء.
لذا، في النهاية، كل ما يهم هنا هو الكفاءة وهذا ما حاولت أن أجعله يقوله بنفسه.
طازج:
السيناريو الذي وصفته ليس صحيحا بالضرورة.
وبطبيعة الحال، ينبغي ترك كمية معينة - أكبر قدر ممكن - للغابات - ولكن الأمر يتعلق بالقوانين المناسبة التي من شأنها حماية الغابة.
يجب عليك أيضًا أن تأخذ في الاعتبار حقيقة أن النباتات النامية تستهلك ثاني أكسيد الكربون أثناء نموها (أحيانًا أكثر من النباتات الناضجة!).
لنفترض، في هذا الصدد، أن مساحة بحجم معين كافية لتوفير كل الطاقة التي نحتاجها والتي لا يتم إنتاجها من مصادر أخرى متجددة (أو تكاد تكون لا نهائية).
يمكن تخصيص هذه المساحة لزيادة الطاقة وفي حساب الاستهلاك الإجمالي لـ DTP الخاص بها سيتم تعويضه بإنشاء DTP عن طريق حرق الوقود الذي سيتم إنتاجه منه.
بدون وصف
ولكن لإنشاء/الألغام
مايكل،
الوضع القديم:
الذرة المزروعة في هذا المجال. وتحول بذورها إلى غذاء أو وقود. أما الباقي (السيقان والأوراق والجذور وغيرها) فيرمى في سلة المهملات كنفايات عديمة الفائدة. واحتج عساف على المنافسة على الحبوب بين الصناعات الغذائية وصناعة المحروقات.
الوضع الجديد:
الذرة المزروعة في هذا المجال. وتحول بذورها إلى غذاء أو وقود. يتم تحويل الرصيد إلى وقود. عساف سعيد بإمكانية تقليل المنافسة على الحبوب، لأن المعروض من الوقود زاد (بدلاً من حبات الذرة فقط، يمكن أيضًا استخدام أنسجة أخرى من الذرة). ويرى عساف أن زيادة العرض ستلبي الطلب على الوقود لدرجة أن نمو حبات الذرة لإنتاج الغذاء سينخفض، ويزداد العرض الغذائي.
وإذا كانت الطريقة الجديدة أكثر ربحية من الناحية المالية من الطريقة القديمة المتمثلة في تحويل حبات الذرة إلى وقود، بحيث يكون العائد المالي للمزارع من بيع حبات الذرة كغذاء أعلى من العائد من بيعه كوقود، فإن عساف على حق . ومثل هذا الوضع وارد، بحسب فرضيته، لأن المعروض من الوقود زاد وبالتالي سينخفض سعره.
إن زراعة النباتات من أجل الوقود ستشجع على تطهير مناطق الغابات وزراعة هذه المحاصيل المربحة مكانها، وبالتالي سيتفاقم تأثير الاحتباس الحراري، وستتغير تركيبة الغلاف الجوي.
عساف:
مرة أخرى لم تقل أي شيء لم أكن أعرفه وما زلت لا أفهم ما هي المشكلة التي تتحدث عنها.
لماذا تعتقد أن زراعة النباتات من أجل الوقود يمثل مشكلة إذا كانت هذه النباتات صالحة للأكل أيضًا؟
مايكل ،
الأمر غير الواضح هو أن كل محصول غذائي له "نفايات" أو أي عملية أخرى تستخدم المواد النباتية.
عند زراعة الخيار أو الطماطم هناك أوراق تبقى في الحقل، كل الحبوب التي تؤكل بذورها مضيق
القش، كل معالجة للخشب تنتج "نفايات"، "النفايات" التي هي السليلوز تستخدم لإنتاج الوقود،
هناك مشتقات نفطية تستخدم في الصناعات الغذائية،
وهذا لا يمنع من بذل كل الجهود لمنع التلوث الناتج عن حرق الوقود المعدني.
عساف:
وهذا الفرق واضح بذاته، ولكن ليس من الواضح بالنسبة لي ما هي الميزة التي تشير إليها.
إذا تم استثمار الأراضي وبعض الموارد في بعض المحاصيل وكان هذا المحصول مناسبًا كوقود، فما أهمية أن يكون أيضًا غذاءً؟
تخيل لو أنهم وجدوا طريقة لتحويل الزيت إلى طعام، فهل ستعترض على استخدامه لأغراض دفع المحرك؟
إلى مايكل
إن زراعة الغذاء من أجل الوقود تعني استخدام الذرة وفول الصويا وما إلى ذلك لصناعة الوقود بدلاً من الغذاء.
للتمييز عن استخدام: نشارة الخشب ورقائق الخشب والقش وحتى سيقان فول الصويا والذرة وما شابه ذلك
وبعد أن يتم فصل الحبات – المادة الصالحة للأكل – عنها،
عساف:
ليس من الواضح بالنسبة لي لماذا تسمي "زراعة الغذاء من أجل الوقود" ولماذا يختلف الحل الجديد في نظرك.
بعد كل شيء، يعتمد هذا الحل أيضًا على النباتات التي يجب زراعتها والمناطق المخصصة لها.
هل هناك فرق جوهري بين النباتات التي تسميها غذاء وغيرها؟
لكي نكون واضحين:
وأنا أيضاً أرحب بالاكتشاف الذي من شأنه أن يمكن من تحويل المواد النباتية إلى وقود على نحو أفضل ـ وأنا أزعم فقط أن أولئك الذين يعارضون "زراعة الغذاء من أجل الوقود" لا ينبغي لهم أن ينظروا إلى هذا الإبداع باعتباره الحل لما يزعجهم.
مما لا شك فيه التقدم في الاتجاه الصحيح
أن تقوموا باعتدال الموضة المجنونة للمحاصيل الغذائية من أجل الوقود
PS
الوقود ليس له تحيز للكثيرين مثل الخبز مثل السلاح مثل السيارة
لا يوجد العديد.