Будущее может стать более прочными бумажными пакетами, которые повторно используются повторно, а затем перерабатываются для производства биотоплива.

19 апреля 2023 г.

Эта статья была проверена в соответствии с редакционным процессом и политикой Science X. Редакторы выделили следующие атрибуты, гарантируя при этом достоверность контента:

проверенный фактами

надежный источник

корректура

Джефф Малхоллем, Университет штата Пенсильвания

Пока мир ищет способы сократить использование пластика, такого как одноразовые пластиковые пакеты, новое исследование исследователей из Пенсильванского университета демонстрирует процесс, позволяющий сделать бумажные пакеты прочнее, особенно когда они намокают, и сделать их более жизнеспособной альтернативой.

По словам исследователя Дэниела Чолкоша, доцента кафедры сельскохозяйственной и биологической инженерии, исследование предлагает процесс создания бумажных пакетов, достаточно прочных, чтобы их можно было использовать многократно, а затем химически разлагать посредством щелочной обработки и использовать в качестве источника для производства биотоплива.

«Когда основное использование этих бумажных изделий заканчивается, использование их для вторичных целей делает их более устойчивыми», — сказал он. «Переработка и сокращение бумажных отходов также помогают сократить общее количество твердых отходов, отправляемых на свалки. Мы считаем, что общество должно учитывать эту концепцию».

Ведущий исследователь Джая Трипати, которая этой весной окончит Университет штата Пенсильвания с докторской степенью в области биовозобновляемых систем и примет должность в Объединенном институте биоэнергетики в Калифорнии, разработала инновационный процесс, в котором целлюлоза в бумаге подвергается торрефикации или обжаривается в кислороде. - лишен окружающей среды, чтобы значительно увеличить его прочность на разрыв во влажном состоянии.

По ее словам, бумажные пакеты являются популярной альтернативой пластиковым пакетам, позволяющей снизить воздействие пластика на окружающую среду, но бумажные пакеты имеют короткий срок службы из-за их низкой прочности, особенно во влажном состоянии. А бумажный пакет необходимо использовать повторно несколько раз, чтобы снизить его потенциал глобального потепления до уровня ниже, чем у обычного полиэтиленового пакета высокой плотности, добавил Трипати.

«Повторное использование в основном зависит от прочности пакета, и маловероятно, что обычный бумажный пакет можно будет использовать повторно необходимое количество раз из-за его низкой прочности при намокании», — сказала она. «Использование дорогостоящих химических процессов для повышения прочности бумажных пакетов во влажном состоянии снижает экологичность и экономичность бумаги для коммерческого применения, поэтому существует необходимость изучения нехимических методов повышения прочности бумажных пакетов во влажном состоянии. Ответом может быть торрефикация».

Поскольку торрефикация снизила выход глюкозы в бумаге, она затем обработала бумагу раствором гидроксида натрия, также известного как щелок или каустическая сода, который увеличил выход глюкозы, что сделало ее лучшим источником для производства биотоплива.

В результатах, недавно опубликованных в журнале Resources, Conservation and Recycling с использованием фильтровальной бумаги в качестве среды, исследователи сообщили, что прочность бумаги на растяжение во влажном состоянии увеличилась на 1533%, 2233%, 1567% и 557% после высушивания в течение 40 минут при температуре 392°С. градусов по Фаренгейту, 428 F, 464 F и 500 F соответственно.