211service.com
Plásticos de Azúcar
Investigadores en Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico (PNNL) han ideado un método fácil y económico para convertir directamente la glucosa en una sustancia química que se puede utilizar para fabricar poliéster y otros plásticos, productos químicos industriales e incluso combustibles.
Síntesis de azúcar: Los investigadores del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico han dado un paso importante hacia el objetivo de los azúcares derivados de plantas para reemplazar los compuestos a base de petróleo que se utilizan actualmente para fabricar poliéster y otros plásticos, productos químicos industriales y combustibles. Han desarrollado un proceso catalítico fácil y económico para convertir directamente la glucosa en una materia prima química versátil.
El petróleo se usa comúnmente para fabricar plásticos y diversos productos químicos, como fertilizantes y solventes. Pero los investigadores están tratando de encontrar una forma simple y asequible de convertir los azúcares, incluidas la glucosa y la fructosa, en las plantas en compuestos que puedan reemplazar las materias primas del petróleo. Si tiene éxito, dicha tecnología podría utilizar un producto químico elaborado a partir de maíz, patatas e incluso hierba para sustituir a los derivados del aceite.
Si bien estudios anteriores han demostrado varias formas de convertir químicamente la fructosa y la glucosa en plásticos intermedios e incluso en combustibles, estos procesos de conversión son complicados y costosos, y solo son eficientes para convertir la fructosa. La glucosa es un azúcar mucho más común porque puede derivarse directamente del almidón y la celulosa, ambos abundantes en el material vegetal. El principal cuello de botella ha sido utilizar el bloque de construcción más abundante de la naturaleza, que es la glucosa, dice Z. Conrad Zhang , científico del Instituto de Catálisis Interfacial de PNL, que dirigió el trabajo.
Zhang y sus colegas han desarrollado un proceso de catálisis para transformar los azúcares en un compuesto orgánico llamado hidroximetilfurfural, o HMF, que se puede convertir en poliéster y un combustible similar al diesel. La técnica, que los investigadores describen en la última semana Ciencias , produce casi el 90 por ciento de HMF a partir de fructosa y el 70 por ciento a partir de glucosa.
El rendimiento de la fructosa es similar al informado en el pasado por otros grupos de investigación, dice Zhang. Pero afirma que su proceso es más simple, implica menos pasos, lo que lo haría más rentable. Los métodos anteriores utilizan un catalizador ácido y las reacciones químicas tienen lugar en una solución a base de agua, produciendo altos niveles de impurezas. En lugar de una solución acuosa, los investigadores de PNL utilizan disolventes conocidos como líquidos iónicos y utilizan cloruros metálicos como catalizadores. La reacción química resultante produce HMF casi puro, lo que elimina el costo de la purificación, dice Zhang.
Después de probar varios cloruros metálicos, los investigadores encontraron que el cloruro de cromo es el mejor catalizador de la glucosa. Obtiene la mayor cantidad de HMF de la glucosa y funciona a temperaturas de 80 ° C para la fructosa y 100 ° C para la glucosa.
La capacidad de producir HMF directamente a partir de glucosa y con rendimientos relativamente altos ha llamado la atención de algunos expertos. La nueva técnica es un paso en la dirección correcta, dice Leo Manzer, presidente de Perspectivas catalíticas , una firma consultora con sede en Wilmington, DE. Lo que la gente ha estado buscando es una materia prima más barata y una buena forma de producir HMF, dice. Este es un sistema extraordinario y extraordinario que [Zhang] ha descubierto.
El objetivo final será construir un reactor económico que pueda convertir biomasa celulósica, como pasto y tallos de plantas, en HMF. Zhang dice que su equipo de investigación ya está trabajando en un método para utilizar celulosa directamente. Sin embargo, dice, el primer paso será desarrollar un proceso comercial para convertir glucosa en HMF, y eso llevará varios años.