Novel Technology باقیمانده های مواد زیستی را به مواد شیمیایی ارزشمند تبدیل می کند

بسپار/ ایران پلیمر یک گروه تحقیقاتی به سرپرستی Professor Ji Wook Jang در School of Energy and Chemical Engineering در UNIST یک فناوری جدید برای تبدیل مواد زیستی توسعه داده اند که می تواند باقیمانده های مواد زیستی را به مواد شیمیایی و سوخت های ارزشمند تبدیل کند.در این تحقیق ، محققان یک سامانه کاتالیستی (fusion catalytic) جدید را معرفی کردند که می تواند بطور انتخابی لیگنین ( که جزء اصلی ضایعات چوب می باشد) را بوسیله انرژی خورشیدی به مواد شیمیایی با ارزش بالاتر تبدیل کند.لیگنین بعد از سلولز دومین پلیمر زیستی تجدید پذیر می باشد که در طبیعت به میزان فراوان یافت می شود. لیگنین معمولا در صنایع کاغذ و خمیر به میزان وسیعی بعنوان ضایعات دفع می شود. برخلاف سلولز ، ساختار لیگنین بسیار پیچیده می باشد. به همین دلیل تجزیه آن و تبدیل آن به سایر مواد شیمیایی ارزشمند کار بسیار دشواری می باشد. معمولا کاتالیست های زیستی مثل آنزیم ها برای تخریب لیگنین استفاده می شوند. میزان دقیق مواد ورودی (مثل پرکساید هیدروژن) برای فعالسازی کاتالیست بسیار مهم است. در حال حاضر فرآیند استخراج لیگنین از مواد زیستی بوسیله Anthraquinone Process انجام می شود. اما به دلیل شرایط هیدروژن با فشار بالا و کاتالیست های فلزی گرانبها ، این فرآیند برای استفاده با آنزیم ها مناسب نمی باشد. محققان این مساله را با توسعه یک سامانه Photo-electro-biochemical حل کردند. مزیت اصلی این سامانه این است که شامل سه سامانه کاتالیستی (یک فتوکاتالیست برای تولید ولتاژ نوری ، یک الکتروکاتالیست برای تولید پرکساید هیدروژن و یک کاتالیست زیستی برای تجزیه لیگنین) می باشد. در این سامانه لیگنین از طریق تابش نور خورشید و بدون نیاز به انرژی الکتریکی یا مواد شیمیایی اضافه تجزیه می شود. محققان برای حفاظت کاتالیست زیستی از شرایط تخریب کننده ایجاد شده در حین واکنش ، از ممبران های الکترولیت پلیمری بعنوان جدا کننده در سل ها استفاده کردند. نتایج نشان می دهد که این سامانه سه کاتالیستی قادر به آزاد سازی lignin dimer با بازده تبدیل 93.7 درصد و انتخاب پذیری 98.7 درصد می باشد. این سامانه برای سنتز پلیمر ها (coniferyl alcohol) با استفاده از منومر لیگنین استفاده شد و بازده تبدیل 98.3 درصد بود.