Grzybowe innowacje: przełom w recyklingu włókien węglowych dzięki biotechnologii i ekologii

Czas czytania: 2 minut
Przez Maria Lopez
- w
Grzyby rozkładające materiały z włókna węglowego w laboratorium.

WarsawWęgiel jako lekki, ale niezwykle wytrzymały materiał, znajduje szerokie zastosowanie w różnych branżach. Jego recykling jest jednak trudny z uwagi na skomplikowaną strukturę łączącą włókna. Naukowcy z Uniwersytetu Kansas i Uniwersytetu Południowej Kalifornii opracowali nową biotechnologiczną metodę rozwiązania tego problemu. Technika ta nie tylko skutecznie rozkłada materiał, ale także pozwala na ponowne wykorzystanie jego elementów w kreatywny sposób.

Włókna węglowe wzmocnione polimerami (CFRP) są trudne do recyklingu, ponieważ korzystają z polimerów termoutwardzalnych, które nie rozpuszczają się łatwo i mogą powodować odpady. Nowa metoda chemiczna pozwala na rozkład tych polimerów i uzyskanie włókien węglowych w stanie zbliżonym do nowego. Kluczowym elementem procesu jest tworzenie kwasu benzoesowego podczas rozpadu matrycy. Ten kwas jest następnie wykorzystywany do produkcji wartościowego związku przy użyciu biotechnologii grzybów. Ta innowacyjna metoda zapewnia ekologiczne rozwiązanie recyklingu CFRP i pozwala czerpać korzyści z włókien oraz pozostałych materiałów.

Badania koncentrują się na genetycznie zmodyfikowanym grzybie o nazwie Aspergillus nidulans, który został przeprogramowany do rozkładania kwasu benzoesowego i wytwarzania związku o nazwie OTA. OTA może mieć zastosowanie w medycynie. Wykorzystanie tego grzyba jest istotne, ponieważ pozwala na przetworzenie materiału, który zazwyczaj jest wyrzucany. Potencjalne zastosowania OTA obejmują:

  • Antybiotyki
  • Leki przeciwzapalne
  • Substancje przemysłowe

Nowa metoda przekształca odpady w przydatne produkty, rozwiązując jednocześnie problemy środowiskowe związane z utylizacją CFRP. Daje to również możliwość rozwoju biznesu poprzez wykorzystanie materiałów z recyklingu. Naukowcy pracują obecnie nad zwiększeniem wydajności grzybów, aby można je było stosować na większą skalę przemysłową.

Badania te są na wczesnym etapie, ale mogą mieć znaczący wpływ. Poprzez zwiększenie efektywności swoich szczepów grzybów, naukowcy dążą do wykorzystania tej metody recyklingu na dużą skalę. Może to prowadzić do szerokiego zastosowania w branżach opierających się na materiałach z włókna węglowego. Takie podejście zmniejszyłoby szkody dla środowiska i otworzyłoby nowe możliwości ekonomiczne poprzez zrównoważone wykorzystanie surowców.

Badanie jest publikowane tutaj:

http://dx.doi.org/10.1021/jacs.4c10838

i jego oficjalne cytowanie - w tym autorzy i czasopismo - to

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

Nauka: Najnowsze wiadomości
Czytaj dalej:

Udostępnij ten artykuł

Komentarze (0)

Opublikuj komentarz