Schimmels veranderen koolstofvezelrecycling: duurzame toekomst met medisch potentieel ontdekt

AmsterdamNieuw onderzoek van de Universiteit van Kansas en de Universiteit van Zuid-Californië biedt een innovatieve oplossing voor het recyclen van koolstofvezel, een veelgebruikt materiaal in diverse sectoren vanwege zijn sterkte en lichte gewicht. Het complexe netwerk van vezels maakt recycling echter lastig. Met behulp van biotechnologie hebben de wetenschappers een methode ontwikkeld die het materiaal effectief afbreekt en de onderdelen op creatieve manieren hergebruikt.
Koolstofvezelversterkte polymeren (CFRP's) zijn doorgaans moeilijk te recyclen omdat ze thermohardende polymeren gebruiken die niet gemakkelijk oplossen en vaak afval creëren. Een nieuwe chemische methode maakt het nu mogelijk om deze polymeren af te breken en de koolstofvezels terug te winnen in een staat die vergelijkbaar is met nieuwe. Een belangrijk onderdeel van dit proces is de vorming van benzoëzuur wanneer de matrix uiteenvalt. Dit zuur wordt vervolgens gebruikt om een bruikbare verbinding te produceren via biotechnologie met schimmels. Deze nieuwe methode biedt een milieuvriendelijke manier om CFRP's te recyclen en waarde te halen uit zowel de vezels als de overige materialen.
Dit onderzoek richt zich op een genetisch gemodificeerde schimmel genaamd Aspergillus nidulans, die is aangepast om benzoëzuur af te breken en een stof genaamd OTA te produceren. OTA kan mogelijke medische toepassingen hebben. Het gebruik van deze schimmel is belangrijk omdat het een materiaal benut dat normaal gesproken wordt weggegooid. Mogelijke toepassingen van OTA zijn onder andere:
- Antibiotica
- Ontstekingsremmende medicijnen
- Industriële stoffen
Deze methode verandert de manier waarop we omgaan met afval door het om te zetten in bruikbare producten. Het pakt milieuproblemen aan die verband houden met de verwijdering van CFRP's en biedt zakelijke kansen voor het gebruik van gerecyclede materialen. De onderzoekers zijn nu bezig om de efficiëntie van de schimmel te verbeteren, zodat deze op grotere industriële schaal ingezet kan worden.
Dit onderzoek staat nog in de kinderschoenen, maar het heeft de potentie om een grote impact te hebben. Door hun schimmelsoorten efficiënter te maken, streven onderzoekers ernaar deze recyclingtechniek op grote schaal toe te passen. Dit zou kunnen leiden tot een brede toepassing in industrieën die afhankelijk zijn van koolstofvezelmaterialen. Het zal niet alleen milieuschade verminderen, maar ook nieuwe economische kansen bieden via het duurzaam gebruik van materialen.
De studie is hier gepubliceerd:
http://dx.doi.org/10.1021/jacs.4c10838en de officiële citatie - inclusief auteurs en tijdschrift - is
Clarissa Olivar, Zehan Yu, Ben Miller, Maria Tangalos, Cory B. Jenkinson, Steven R. Nutt, Berl R. Oakley, Clay C. C. Wang, Travis J. Williams. Composite Recycling with Biocatalytic Thermoset Reforming. Journal of the American Chemical Society, 2024; 146 (44): 30004 DOI: 10.1021/jacs.4c10838

30 december 2024 · 07:54
Nieuwe doorbraak: fysici gebruiken bootstrap om snaartheorie te valideren als unieke oplossing
Deel dit artikel


