Потенциал хотя бы частичной замены нефти целлюлозой в качестве возобновляемого источника энергии и материалов только что увеличился.
Хотя целлюлоза широко распространена в природе, ее сложно и дорого найти в чистом или высококачественном виде. Однако теперь шведская исследовательская группа, включающая исследователей из Королевского технологического института KTH в Стокгольме и Каролинского института, разработала эффективный, точный и неразрушающий способ определения наличия и чистоты целлюлозы. Методика, опубликованная в Scientific Reports, может применяться и в смесях биополимеров.
Целлюлоза является основным компонентом всех растительных веществ и одной из самых распространенных молекул на Земле. Как длинный и прочный полимер, он используется в качестве материала для текстиля и упаковки. Ученые также разработали способ расщепления целлюлозы для получения биогаза.
По словам Ульрики Эдлунд, профессора технологии полимеров в KTH, «способность восходящей оценки и понимания состава лигноцеллюлозной биомассы является ключевой технологией в развивающемся секторе биопереработки».
Проблема с целлюлозой в том, что она редко встречается в чистом виде. Более того, качество выделенной целлюлозы меняется, когда для ее фракционирования используются промышленные методы, то есть деконструкция вещества и его сортировка в соответствии со структурными характеристиками, такими как молекулярная структура и молекулярная масса..
Неспособность точно оценить качество и чистоту делает процессы переработки и производства более сложными и менее эффективными, говорит Эдлунд. Это приводит к ненужным отходам при переработке, что дорого обходится и наносит ущерб окружающей среде. Это также означает, что сложно контролировать качество расщепления целлюлозы до биогаза.
Исследователи синтезировали нетоксичную молекулу, которая может быть легко применена к различным формам целлюлозы и обеспечивает простое оптическое считывание качества. Это можно было бы регулярно и безопасно использовать в любой части конвейера по переработке целлюлозы, предоставляя несколько вариантов развертывания и оптимизации.
Существующие методы количественного определения целлюлозы технически сложны и обычно требуют жесткой химической предварительной обработки для разложения полимеров для анализа. Традиционные методы также страдают от трудностей в процессе масштабирования из-за необходимости использования большого количества опасных химических веществ и ограниченного доступа к сложному аналитическому оборудованию.
Следующим шагом для этой технологии будет сделать ее доступной для различных отраслей промышленности, использующих целлюлозу, а также создать новые безопасные системы обнаружения, которые уменьшат зависимость от опасных химических веществ и повысят эффективность качества процесса переработки.