14 АВГ, 01:04 МСК
USD (ЦБ)    60.8993
EUR (ЦБ)    62.5355


Как можно использовать кофейную гущу? Для создания биоразлагаемых пластиковых изделий

8 Апреля 2020 9224 0 Наука и технологии
Как можно использовать кофейную гущу? Для создания биоразлагаемых пластиковых изделий

Исследователи из Йокогамского национального университета (YNU) тщательно исследовали целлюлозные нановолокна, извлеченные из отработанного кофейного зерна, идентифицируя их как новый жизнеспособный источник сырья.

По данным Международной кофейной организации, в мире производится более шести миллионов тонн кофейной гущи. Журнал «Сельское хозяйство и пищевая химия» сообщил в 2012 году, что более половины отработанного кофейного зерна попадает на свалки.

Нановолокна из целлюлозы являются строительными блоками для пластиковых смол, которые можно превратить в биоразлагаемые пластиковые изделия.

Команда YNU во главе с Изуру Кавамура, доцентом Высшей школы инженерных наук, намеревалась развить результаты предыдущих исследований по извлечению целлюлозных нановолокон из кофейной гущи. Они опубликовали свои выводы в журнале Cellulose .

«Наша конечная цель - создать устойчивую систему переработки с нашими целлюлозными нановолокнами в кофейной промышленности», - сказал Кавамура. «В настоящее время все большему количеству ресторанов и кафе запрещено использовать одноразовые соломинки. После этого мы стремимся сделать прозрачную кофейную чашку и соломинку с добавкой, включающей целлюлозные нановолокна, из отработанного кофейного зерна».

Спрос на целлюлозные нановолокна растет во всем мире, поскольку отрасли осознают их потенциал, как более экологически чистого и устойчивого способа производства пластмасс.

«Целлюлозные нановолокна до сих пор производились в основном из древесных материалов, таких как целлюлоза», - сказал Кавамура. «Целлюлозные нановолокна могут потенциально поставляться со всех растений от природы. Мы хотели бы подчеркнуть, что использованная кофейная гуща является перспективным сырьем».

Ключ к извлечению целлюлозных нановолокон из отработанного кофейного зерна лежит в целлюлозе, материале, который содержится в клеточных стенках бобовых и составляет около половины веса и объема их основания.

Команда YNU провела эксперимент по выделению целлюлозных нановолокон из клеточных стенок бобов путем каталитического окисления, процесса, который окисляет клеточные стенки с использованием катализатора. Этот метод ранее представил Акира Исогай из Токийского университета.

Команда исследовала полученные целлюлозные нановолокна с помощью методов визуализации, включающих дифракцию рентгеновских лучей, электронную микроскопию и термогравиметрический анализ - метод наблюдения фундаментальных структурных особенностей целлюлозных нановолокон и сравнения полученных из древесины. Нановолокна из целлюлозы на основе кофе демонстрировали однородность и хорошо интегрировались в поливиниловый спирт, строительный блок для различных промышленных и потребительских товаров. Группа обнаружила, что их средний диаметр составлял 25 нанометров. 

Для справки, человеческий волос имеет диаметр около 90000 нанометров.

По словам Кавамуры, такая согласованность и интеграция с полимерной смолой являются важными вехами, которые демонстрируют потенциал использования целлюлозных нановолокон кофе в качестве заменителя древесины, но необходимы дальнейшие исследования для разработки коммерчески жизнеспособного процесса.

Кавамура считает, что целлюлозные нановолокна могут вскоре сыграть важную роль в автомобильной промышленности, предлагая легкую альтернативу стали и пластику для автомобильных кузовов. Поскольку нормы выбросов продолжают ужесточаться, рынок легковых автомобилей будет расти, что делает целлюлозные нановолокна все более ценным товаром.

«Общий вес пластиковой смолы, изготовленной из целлюлозных нановолокон, очень легкий по сравнению со сталью», - сказал Кавамура. «Это обеспечит эффективное снижение выбросов CO2». 

Смолы, построенные на нановолокнах, также хорошо работают в 3D-печати, что делает их экологически чистой альтернативой пластмассам на нефтяной основе для множества потенциальных продуктов.

Этот новый процесс может быть благом для кофейной промышленности, которая имеет ограниченные возможности для монетизации отработанного кофейного зерна. В некоторых городах существуют программы утилизации, при которых отработанный кофейный молотый материал используется в качестве обогащенного питательными веществами компоста для теплиц и грибных ферм. Другие программы отправляют использованную кофейную гущу в учреждения, производящие биогаз. Но в целом, большая часть кофейной гущи по-прежнему попадает на свалки, пишет EurekAlert.

CJF – ДЕТСКАЯ МОДА-2022. ОСЕНЬ, Международная выставка: 27–30 сентября ЦВК «Экспоцентр». Посетить бесплатно keyboard_double_arrow_right
ЛЕСДРЕВМАШ, Международная выставка: 12–15 сентября ЦВК «Экспоцентр». Посетить бесплатно keyboard_double_arrow_right
МИР ДЕТСТВА, Международная выставка: 27–30 сентября ЦВК «Экспоцентр». Посетить бесплатно keyboard_double_arrow_right
Редакция

Написать комментарий

правила комментирования
  1. Не оскорблять участников общения в любой форме. Участники должны соблюдать уважительную форму общения.
  2. Не использовать в комментарии нецензурную брань или эвфемизмы, обсценную лексику и фразеологию, включая завуалированный мат, а также любое их цитирование.
  3. Не публиковать рекламные сообщения и спам; сообщения коммерческого характера; ссылки на сторонние ресурсы в рекламных целях. В ином случае комментарий может быть допущен в редакции без ссылок по тексту либо удален.
  4. Не использовать комментарии как почтовую доску объявлений для сообщений приватного характера, адресованного конкретному участнику.
  5. Не проявлять расовую, национальную и религиозную неприязнь и ненависть, в т.ч. и презрительное проявление неуважения и ненависти к любым национальным языкам, включая русский; запрещается пропагандировать терроризм, экстремизм, фашизм, наркотики и прочие темы, несовместимые с общепринятыми законами, нормами морали и приличия.
  6. Не использовать в комментарии язык, отличный от литературного русского.
  7. Не злоупотреблять использованием СПЛОШНЫХ ЗАГЛАВНЫХ букв (использованием Caps Lock).
Отправить комментарий


Капитал страны
Нашли ошибку на сайте? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter
Отметьте самые значимые события 2021 года:
close
check_box check_box_outline_blank Демонстратор будущего двигателя для многоразовой ракеты-носителя в Свердловской области
check_box check_box_outline_blank Демонстратор нового авиадвигателя ПД-35 в Пермском крае
check_box check_box_outline_blank Полет МС-21-300 с крылом, изготовленным из российских композитов в Иркутской области
check_box check_box_outline_blank Открытие крупнейшего в РФ Амурского газоперерабатывающего завода в Амурской области
check_box check_box_outline_blank Запуск первой за 20 лет термоядерной установки Токамак Т-15МД в Москве
check_box check_box_outline_blank Создание уникального морского роботизированного комплекса «СЕВРЮГА» в Астраханской области
check_box check_box_outline_blank Открытие завода первого российского бренда премиальных автомобилей Aurus в Татарстане
check_box check_box_outline_blank Старт разработки крупнейшего в Европе месторождения платиноидов «Федорова Тундра» в Мурманской области
check_box check_box_outline_blank Испытание «зеленого» танкера ледового класса ICE-1А «Владимир Виноградов» в Приморском крае
check_box check_box_outline_blank Печать на 3D-принтере первого в РФ жилого комплекса в Ярославской области
Показать ещеexpand_more