Пластик из биомассы

Наука и технологии
«Эксперт» №18 (801) 7 мая 2012
Пластик из биомассы

Новый метод производства ксилола, ключевого компонента для изготовления пластика из биомассы, был разработан инженерами-химиками университета штата Массачусетс Амхерсте.

Разработка, представленная исследователями во главе с профессором Полом Дауэнхауэром, примечательна тем, что в процессе создания п-ксилола биомасса используется максимально эффективно: в работу идут три четверти основного объема сырья. Кроме того, новый способ изготовления химического вещества отличается дешевизной и широким спектром применения.

Главным прорывом стало внедрение в производство цеолитного катализатора, способного преобразовывать глюкозу в п-ксилол, используя три стадии реакции в высокотемпературном реакторе. Преимущество такого способа перед другими методами получения возобновляемого п-ксилола (например, ферментацией) состоит в том, что он эффективен даже в условиях низкой урожайности и менее затратен. В производстве используется катализатор, специально разработанный профессором Вэй Феном из Массачусетского университета и профессором Раулем Лобо из Университета Делавэра. Задача данного катализатора состоит в увеличении выхода реакции п-ксилола путем ее продвижения среди других. Было обнаружено, что от наноструктуры катализатора зависит производительность используемой биомассы, которая в новом методе достигла 75-процентного уровня.

Химические вещества на основе ксилола используются для изготовления таких ходовых продуктов, как пластиковые бутылки, синтетические волокна в тканях, пластмассовые автомобильные детали, однако большая часть производителей пластика использует в качестве сырья нефть, и применение биотехнологий является скорее исключением.

Разработкой мы обязаны американскому Центру инноваций в области энергетики (CCEI). Задача организации — создание новых технологий для производства биотоплива и химических веществ из биомасс. В числе предыдущих ее достижений — изобретение катализатора, способного конвертировать глюкозу во фруктозу, разработка технологии по преобразованию твердой биомассы в электроэнергию.

В последнее время отмечается заметный рост интереса к производству пластика из биомассы. Так, ученые Утрехтского университета (Нидерланды) представили исследование по преобразованию биомасс в этилен и пропилен, используемые в производстве пластиков, однако инновационные технологии пока не были применены практически.

Можно не сомневаться, что новая американская технология окажется востребованной — гиганты Coka-Cola и Heinz уже с 2010 года начали выпуск так называемых растительных бутылок — Plant Bottle. То есть производители заинтересованы в экологически чистом пластике.