Новый растворитель поможет «озеленить» бумажную промышленность
Технический университет Эйндховена недавно подписал соглашение с 14 европейскими производителями бумаги для дальнейшего развития нового инновационного растворителя.
Этот новый растворитель, разработанный профессором университета Мааки Крун (Maaike Kroon), потенциально создает весомую экономию в производстве бумаги и позволяет более эффективно использовать сырье.
Европейская бумажная промышленность возлагает большие надежды на новый растворитель. «Это изменит правила игры, и означает, что бумажная промышленность будет выглядеть совсем иначе через 20 лет», сказал Хенк ван Хоутум (Henk van Houtum), председатель VNP - целлюлозно-бумажной ассоциации Королевства Нидерландов.
Крун обнаружила, что древесные волокна легко растворяются в определенных «глубоких эвтектических растворителях» (deep eutectic solvents - DES). При производстве бумаги основной растительный материал (лигноцеллюлоза), например, древесная стружка или другая биомасса, должна быть разделена на лигнин и целлюлозу. Затем целлюлоза используется для изготовления бумаги. Проблема состоит в том, что два компонента трудно разделить – для процесса все еще необходимы высокое давление и температура, а это дорого.
Растворение древесной стружки до сих пор не было возможным, потому что лигнин практически не растворим. Но новый растворитель, который запатентовала профессор Крун, делает этот процесс возможным. Преимуществом является также то, что новый растворитель получен полностью на растительной основе и биологически разлагаем. Еще одним плюсом является то, что новый процесс производит очень чистый лигнин, который бумажная промышленность может использовать для разработки новых продуктов для рынков, таких как биоразлагаемый пластик.
Производство бумаги является энергоемким процессом, и именно поэтому голландская бумажная промышленность в 2004 году взяла на себя инициативу под названием «Переход к энергетической безопасности бумажного производства 2004-2020» (Energy Transition Paper Chain 2004-2020), план, целью которого является сокращение вдвое потребление энергии.
Конфедерация европейских предприятий бумажной промышленности (The Confederation of European Paper industries (CEPI)) идет еще дальше и намерена сократить выбросы СО2 на 80% до конца 2050 года. Поэтому промышленность в последние несколько лет сконцентрирована на инновациях, основанных на натуральном сырье и высокотехнологическом процессе. В поисках наилучших технологий CEPI организовала конкурс, чтобы найти подходящую идею. Победителем стал проект «глубоких эвтектических растворителях», над которым Крун работала в течение нескольких лет.
Хенк ван Хоутум ожидает, что растворитель, разработанный Крун, внесет существенный вклад в достижение энергетических целей отрасли. Он надеется, что использование этой технологии позволит достичь снижения энергетических затрат на 40% и уменьшения выбросов СО2 на 20%.
Технический университет Эйндховена подписал соглашение с 14 европейскими производителями, включая 7 производителей в Нидерландах, на продолжение развития растворителя. Крун будет использовать финансирование от этих компаний для приема на работу двух кандидатов наук на четырехлетние исследования в Техническом университете, чтобы разработать и запустить пилотное производство в Нидерландах.
Профессор подчеркивает, что это специальное соглашение, потому как оно было подписано непосредственно с промышленными компаниями и не зависит от государственного финансирования. Она еще раз напоминает о потенциале проекта, который видят эти компании, и о важности быстрой реализации его на практике. Крупномасштабное внедрение технологии ожидается примерно через 15 лет. Для лабораторных исследований потребуется примерно 5-10 лет, с аналогичным периодом, необходимым для оптимизации пилотного производства.
Глубокие эвтектические растворители были впервые получены в 2003 году в Великобритании. Они состоят из смеси двух соединений, которые после объединения, имеют гораздо более низкую температуру плавления, чем отдельные компоненты. Крун в свое время поверила, что эти растворители смогут растворять биомассу, что явилось начальной точкой ее текущей работы. И действительно это привело к разработке процесса растворения лигнина с использованием различных типов DES для разных видов древесины.
Facepla.net
Этот новый растворитель, разработанный профессором университета Мааки Крун (Maaike Kroon), потенциально создает весомую экономию в производстве бумаги и позволяет более эффективно использовать сырье.
Европейская бумажная промышленность возлагает большие надежды на новый растворитель. «Это изменит правила игры, и означает, что бумажная промышленность будет выглядеть совсем иначе через 20 лет», сказал Хенк ван Хоутум (Henk van Houtum), председатель VNP - целлюлозно-бумажной ассоциации Королевства Нидерландов.
Крун обнаружила, что древесные волокна легко растворяются в определенных «глубоких эвтектических растворителях» (deep eutectic solvents - DES). При производстве бумаги основной растительный материал (лигноцеллюлоза), например, древесная стружка или другая биомасса, должна быть разделена на лигнин и целлюлозу. Затем целлюлоза используется для изготовления бумаги. Проблема состоит в том, что два компонента трудно разделить – для процесса все еще необходимы высокое давление и температура, а это дорого.
Растворение древесной стружки до сих пор не было возможным, потому что лигнин практически не растворим. Но новый растворитель, который запатентовала профессор Крун, делает этот процесс возможным. Преимуществом является также то, что новый растворитель получен полностью на растительной основе и биологически разлагаем. Еще одним плюсом является то, что новый процесс производит очень чистый лигнин, который бумажная промышленность может использовать для разработки новых продуктов для рынков, таких как биоразлагаемый пластик.
Производство бумаги является энергоемким процессом, и именно поэтому голландская бумажная промышленность в 2004 году взяла на себя инициативу под названием «Переход к энергетической безопасности бумажного производства 2004-2020» (Energy Transition Paper Chain 2004-2020), план, целью которого является сокращение вдвое потребление энергии.
Конфедерация европейских предприятий бумажной промышленности (The Confederation of European Paper industries (CEPI)) идет еще дальше и намерена сократить выбросы СО2 на 80% до конца 2050 года. Поэтому промышленность в последние несколько лет сконцентрирована на инновациях, основанных на натуральном сырье и высокотехнологическом процессе. В поисках наилучших технологий CEPI организовала конкурс, чтобы найти подходящую идею. Победителем стал проект «глубоких эвтектических растворителях», над которым Крун работала в течение нескольких лет.
Хенк ван Хоутум ожидает, что растворитель, разработанный Крун, внесет существенный вклад в достижение энергетических целей отрасли. Он надеется, что использование этой технологии позволит достичь снижения энергетических затрат на 40% и уменьшения выбросов СО2 на 20%.
Технический университет Эйндховена подписал соглашение с 14 европейскими производителями, включая 7 производителей в Нидерландах, на продолжение развития растворителя. Крун будет использовать финансирование от этих компаний для приема на работу двух кандидатов наук на четырехлетние исследования в Техническом университете, чтобы разработать и запустить пилотное производство в Нидерландах.
Профессор подчеркивает, что это специальное соглашение, потому как оно было подписано непосредственно с промышленными компаниями и не зависит от государственного финансирования. Она еще раз напоминает о потенциале проекта, который видят эти компании, и о важности быстрой реализации его на практике. Крупномасштабное внедрение технологии ожидается примерно через 15 лет. Для лабораторных исследований потребуется примерно 5-10 лет, с аналогичным периодом, необходимым для оптимизации пилотного производства.
Глубокие эвтектические растворители были впервые получены в 2003 году в Великобритании. Они состоят из смеси двух соединений, которые после объединения, имеют гораздо более низкую температуру плавления, чем отдельные компоненты. Крун в свое время поверила, что эти растворители смогут растворять биомассу, что явилось начальной точкой ее текущей работы. И действительно это привело к разработке процесса растворения лигнина с использованием различных типов DES для разных видов древесины.
Facepla.net
Ещё новости по теме:
15:00
14:20