Ученые из Лундского университета в Швеции разработали метод преобразования бывших в употреблении хлопчатобумажных тканей в ценное сырье для производства синтетических тканей или этанола. Об этом сообщает портал SciTechDaily. Перевод основных положений публикации представлен изданием discover24.ru.

Старые и вышедшие из употребления хлопчатобумажные текстильные изделия чаще всего заканчивают свой путь на свалках, потому что их очень трудно использовать повторно. Теперь ученые из Лундского университета в Швеции разработали метод преобразования хлопчатобумажных тканей в глюкозу – ценное сырье для производства многих синтетических продуктов.

По оценкам, ежегодно в мире списывается в отходы около 25 миллионов тонн хлопчатобумажных тканей. Если учесть различные «смешанные» типы, то в общей сложности около 100 миллионов тонн текстиля отправляется «на выброс». В Швеции большая часть текстильных отходов идет напрямую в мусоросжигательную печь, поддерживая централизованное теплоснабжение. Но в большинстве других стран старая одежда обычно оказывается на свалках.

«Хлопок является возобновляемым ресурсом, но он не особенно энергоэффективен. При этом некоторые ткани имеют весьма прочные волокна, которые можно использовать повторно. Однако во многих выбрасываемых тканях волокна слишком коротки для повторного использования, а рано или поздно все хлопковые такими становятся все волокна для процесса их регенерации», – отмечает Эдвин Руут, исследователь в области химического машиностроения из Лундского университета.

На кафедре, где работает Руут, уже накоплено много знаний об использовании микроорганизмов и ферментов, в том числе – для преобразования «более жестких» углеводов в биомассе в более простые молекулы. Это означает, что практически все, от биологических отходов и щелока до соломы и древесной щепы, способно стать биоэтанолом, биогазом и полезными химикатами.

Теперь исследователям удалось расщепить на более мелкие компоненты и растительное волокно хлопка. В этом случае не задействуются никакие микроорганизмы или ферменты, вместо этого основной процесс включает замачивание тканей в серной кислоте. В результате получается глюкоза – прозрачный сахарный раствор янтарного цвета.

Одной из главных задач стало преодоление сложной структуры хлопковой целлюлозы. Волокно хлопка имеет высокую степень кристалличности, что затрудняет разрушение химических веществ и повторное использование их компонентов. Кроме того, ткани содержат много добавок по итогу обработки их поверхности, красителей и других загрязняющих веществ, которые необходимо удалить.

Концепция гидролиза чистого хлопка сама по себе не нова, она впервые применялась еще в 1800-х годах. Основная проблема – в том, чтобы сделать этот процесс технически и экономически эффективным. Многие, кто пытались сделать это ранее, в конечном итоге не использовали большую часть хлопка, либо добились большего, но за счет больших затрат и вредного воздействия на окружающую среду.

«Секрет в том, чтобы найти правильное сочетание температуры и концентрации серной кислоты», — объясняет Руут, который дорабатывал этот метод вместе с докторантом Мигелем Санчис-Себастией и профессором Олой Вальберг.

По словам Руута, у полученной таким путем глюкозы имеется много потенциальных применений: «Наш план состоит в том, чтобы производить химические вещества, которые, в свою очередь, могут стать различными типами текстиля, включая спандекс и нейлон. Альтернативным применением может быть производство этанола».

Из текстильных отходов общим размером в обычную простынь исследователи смогли извлечь 5 литров раствора глюкозы, которая содержит примерный эквивалент 165 кубиков сахара. Однако превратить эту жидкость в сладкий пищевой сироп нельзя, так как она также содержит и едкую серную кислоту.

Когда год назад Руут начал производить глюкозу из тканей, отдача составила лишь 3-4 процента. Теперь он и его коллеги достигли показателя в целых 90 процентов. По мере завершения исследований этот процесс будет относительно простым и дешевым в использовании.

Но чтобы это стало реальностью, следует учесть логистику. В настоящее время не существует достаточно эффективного способа сортировки различных текстильных изделий, которые не отправляются в обычные пункты сдачи одежды, побывшей в употреблении.

Впрочем, в настоящее время в шведском Мальмё уже строится центр утилизации, не похожий ни на один другой в мире, где одежда сортируется автоматически с помощью специального датчика. Часть одежды будет передана в дар, тряпки можно использовать в промышленности, а ткани с достаточно грубыми волокнами смогут стать сырьем для новых тканей. Остальное пойдет, как и прежде, на сжигание в печи, и эта доля может стать значительно меньше после внедрения технологии Лундского университета.

Вам может понравиться

Стартап в США создал перезаряжаемое безопасное жидкое наноэлектротопливо для аккумуляторов

Компания-стартап Influit Energy, действующая при Иллинойском технологическом институте в Чикаго (IIT), разработала пять отдельных проектов в качестве компонентов инновационной замкнутой энергетической экосистемы. Об этом сообщает официальный сайт IIT. Перевод основных

Прототип WD-TENG добился эффективной генерации энергии из силы морских волн

Прототип трибоэлектрического наногенератора с волновым приводом (сокращенно WD-TENG), совместно разработанный исследователями из Китая и Австралии, смог добиться показателей получения экономически эффективного электричества. Об этом сообщает австралийский портал Mirage News. Перевод

Тайваньские инженеры создали биосенсор, превратив шёлк паука в оптическое волокно

Исследователи из Тайваня под общим руководством Национального университета Ян-Мин (NYCU) смогли применить светопроводящие свойства шелка паука для разработки медицинского датчика, который способен с высокой точностью обнаруживать и измерять уровень сахара
Погода в России: