Araştırmacılar, Ağaçlar ve Otlar Gibi Yenilenebilir Kaynaklardan Araba Lastikleri Üretebilecekleri Süreç Keşfetti

Araştırmacılar, Ağaçlar ve Otlar Gibi Yenilenebilir Kaynaklardan Araba Lastikleri Üretebilecekleri Süreç Keşfetti. Minnesota Üniversitesi liderliğindeki araştırmacılar ekibi, lastik üretim endüstrisini arka bahçemizde bulunan yenilenebilir kaynaklara doğru yönlendirebilecek, ağaçlardan ve otlardan otomobil lastikleri üretmek için yeni bir teknoloji keşfetti.

Konvansiyonel otomobil lastikleri, çoğunlukla fosil yakıtlardan üretildiği için çevreye zararlı olduğu düşünülüyor. Ağaçları ve otları içeren biyokütleden üretilen otomobil lastikleri kimyasal üretim metodunu, renk, şekil ve performans olarak mevcut otomobil lastikleriyle aynı olacak.

Teknoloji, Minnesota Üniversitesi tarafından patent alınmış ve Minnesota Teknoloji Ofisi Laboratuarı aracılığıyla lisans için kullanılabilir.

Çalışma, kimya ve kataliz bilimlerinin önde gelen bir dergisi olan American Chemical Society’nin ACS Katalizör tarafından yayınlandı. Araştırmanın yazarları arasında Minnesota Üniversitesi’nden, Massachusetts Üniversitesi’nden Amherst Üniversitesi’nden araştırmacılar ve Minnesota Üniversitesi Ulusal Bilim Vakfı tarafından finanse edilen Merkezi olan Sürdürülebilir Polimerler Merkezi yer alıyor.

Minnesota Üniversitesi Kimya Mühendisliği ve Malzeme Bilimleri Bölümü öğretim üyesi ve araştırmacı olarak görev yapan Paul Dauenhauer, “Ekibimiz, ağaçlar, otlar veya mısır gibi doğal ürünlerden otomobil lastiklerindeki ana molekül olan izopren elde etmek için yeni bir kimyasal süreç hazırladı” dedi. “Bu araştırma, milyar dolarlık otomobil lastikleri endüstrisi üzerinde büyük bir etkiye sahip olabilir.”

Şu anda, izopren, “cracking” denilen bir süreçte, benzinle benzer şekilde petrol moleküllerini termal olarak parçalayarak üretilmektedir. İzopren daha sonra yüzlerce üründen ayrılır ve saflaştırılır. Son aşamada, Otomobil lastiklerinde ana bileşen olan katı bir polimer oluşturmak için izopren uzun zincirlerle kendiliğinden reaksiyona girer.

Biyokütleden türetilen izopren, son on yılda lastik şirketlerinin önemli bir girişimidir ve çabaların çoğu fermantasyon teknolojisine (etanol üretimine benzer şekilde) odaklanmıştır.

NSF’nin finanse ettiği Sürdürülebilir Polimerler Merkezi’nden araştırmacılar, otlar, ağaçlar ve mısır da dahil olmak üzere biyokütle kaynaklı şekerlerle başlayan yeni bir prosese odaklandı. Üç aşamalı bir işlemin “hibridize” olduğu zaman optimize edildiğini keşfettiler.

Yeni prosesin ilk adımı, biyokütleden türetilen, itakonik asit adı verilen bir ara ürünün glikoz gibi şekerlerin mikrobik fermantasyonudur. İkinci aşamada, itakonik asit metil-THF (tetrahidrofuran) denilen bir kimyasal hidrojen ile reaksiyona sokulur. Araştırma ekibi, oldukça verimli bir katalizör görevi gören eşsiz bir metal-metal bileşimi tespit ettiğinde, bu adım optimize edildi.

Proseste metil-THF’yi kurutalarak, izoprene elde etmek için üçüncü aşamaya geçilir. Yakın zamanda Minnesota Üniversitesi’nde P-SPP (Phosphorous Self-Pillared Pentasil) olarak keşfedilen bir katalizör kullanan ekip, izopren elde etmek için kulladıkları bu katalitik ürün yüzde 90 gibi yüksek bir katalitik etkinlik göstermeyi başardı.

Dauenhauer, “S-PPP gibi yeni P içeren zeolit katalizörlerin performansı şaşırtıcıydı” diyor. “Bu katı katyonlu katalizör sınıfı, çarpıcı derecede iyileştirilmiş katalitik etkinlik sergilemekte ve yenilenebilir izoprenin mümkün olmasının nedeni” diyor.

Dünyaca ünlü bir polimer uzmanı olan Frank Bates ve Minnesota Regents Üniversitesi Kimya Mühendisliği ve Malzemeleri Profesörü “Ekonomik olarak biyolojik kaynaklı izopren, fosil yakıtlar yerine yenilenebilir, kolaylıkla temin edilebilir kaynakları kullanarak otomobil lastiklerinin üretimini geliştirme potansiyeline sahiptir”. “Bu keşif aynı zamanda teknolojik açıdan gelişmiş birçok kauçuk esaslı ürünü de etkileyebilir.”

Kaynak : phys