Пластмассы имеют огромный углеродный след: ежегодно производят по меньшей мере 100 миллионов тонн выбросов углерода из этого материала на основе нефти. Теперь исследовательская группа США изобрела дешевый способ изготовления пластмасс из сахара и кукурузного початка. Этот пластик может быть изготовлен с достаточно низкой стоимостью, что в один прекрасный день он может заменить самый распространенный пластик, полиэтилентерефталат (ПЭТ) в мире. Мешки для еды, бутылки соды и даже Полиэфирный хлопок содержит ПЭТ.
На протяжении десятилетий нефть была сырьем для почти каждого пластика - от полиэтилена до пропилена, - но нефтяной кризис 1970-х годов заставил исследователей искать альтернативы использованию растений, а не нефти для производства пластмасс, а DuPont и другие химические компании Прогресс был достигнут, но ученые постоянно ищут альтернативы биорезистентности ПЭТ, а наиболее перспективным является полиэтилен высокой пены (PEF). Исследователи используют возобновляемую энергию для успешного развития PEF Однако один из основных ингредиентов фурановой дикарбоновой кислоты (FDCA) является дорогостоящим.
С этой целью Джим Думезик, инженер Университета Висконсин-Мэдисон, и его команда приступили к поиску путей снижения затрат. Десять лет спустя они обнаружили, что ключом к достижению этого является растворитель, называемый γ-валеролактон (GVL). GVL представляет собой неокрашенную жидкость, которая может быть получена из возобновляемых источников энергии, таких как кукурузные початки и т. Д. Когда Dumesic и коллеги добавили GVL и органический кислотный катализатор в воду, они добавили фруктозу, комплекс фруктозы, Сахар в кукурузном сиропе превращается в органическое соединение, которое действует как предшественник FDCA. Поскольку GVL ведет себя так хорошо, что команда Dumesic может производить большое количество чистого FDCA только с небольшим количеством фруктозы.
Новый соавтор исследования Али Хусейн Мотагамвала, инженер-химик из Университета Висконсина, сказал, что новый подход рассматривает три вопроса о производстве пластмасс: во-первых, он использует возобновляемые источники углерода, а не ископаемое топливо, а во-вторых, использует возобновляемые источники энергии Попытки FDCA требуют использования коррозионных кислот и дорогих реакционных сосудов, которые не требуются новым методом. В-четвертых, ученые могут использовать конечный продукт FDCA в качестве катализатора реакции и рециркулировать растворитель GVL, что снижает затраты по сравнению с существующими методами и Экономия энергии. «Последний подход сделал процесс более экологичным».