隆德大学 信用:Pixabay/CC0公共域 我们很多人回收旧纺织品,但很少有人知道它们很难再利用,而且经常被填埋
现在,瑞典隆德大学的研究人员开发了一种方法,可以将棉花转化为糖,进而转化为氨纶、尼龙或乙醇
据估计,全世界每年有2500万吨棉织品被丢弃
总共有1亿吨纺织品被扔掉
在瑞典,大部分材料直接进入焚化炉,成为区域供热
在其他地方,情况更糟,因为衣服通常会被填埋
“考虑到棉花是一种可再生资源,这不是特别节能,”隆德大学化学工程研究员埃德文·鲁思说
“有些织物的纤维仍然很强,可以重复使用
这是今天做到的,将来还会做得更多
但是,许多被丢弃的织物纤维太短,不能重复使用,迟早所有的棉纤维都会变得太短,无法进行纤维再生
" 埃德文·鲁思工作的隆德化学工程系积累了大量关于使用微生物和酶等将生物质中“更坚韧”的碳水化合物转化为更简单分子的知识
这意味着从生物废料和黑液到稻草和木屑,一切都可以变成生物乙醇、沼气和化学物质
现在,研究人员也成功地将棉花中的植物纤维——纤维素——分解成更小的成分
但是,这次没有微生物或酶参与;相反,这个过程包括将织物浸泡在硫酸中
结果是一种清澈、深色、琥珀色的糖溶液
“秘密是找到温度和硫酸浓度的正确组合,”鲁思解释道,他与博士生米格尔·桑奇斯-塞巴斯蒂安和奥拉·沃伯格教授一起微调了“配方”
鲁思说,葡萄糖是一种非常灵活的分子,有许多潜在的用途
“我们的计划是生产化学物质,这些化学物质反过来可以成为各种类型的纺织品,包括氨纶和尼龙
另一种用途是生产乙醇
" 从一张普通的纸上,他们提取了5升糖溶液,每升含有相当于33个方糖
然而,你不能把这种液体变成软饮料,因为它还含有腐蚀性硫酸
挑战之一是克服棉花纤维素的复杂结构
“棉花的独特之处在于它的纤维素结晶度高
这使得分解化学物质和重复使用它们的成分变得困难
此外,还有许多表面处理物质、染料和其他污染物必须清除
从结构上来说,一块毛巾和一条旧牛仔裤是非常不同的,”鲁思说
“因此,找到合适的酸浓度、合适的处理阶段数和温度是一个非常微妙的过程
" 鲁思解释说,水解纯棉的概念本身并不新鲜;它是在19世纪发现的
困难在于如何使这一过程有效、经济可行和有吸引力
鲁思说:“许多尝试过的人最终没有利用太多的棉花,而其他人做得更好,但代价和环境影响是不可持续的。”
当他一年前开始用织物制造葡萄糖时,回报率只有区区3%到4%
现在,他和他的同事们已经达到了90%
一旦配方完成,它将是相对简单和便宜的使用
然而,为了使这一进程成为现实,物流必须发挥作用
目前还没有既定的方法来管理和分类各种不送到普通衣物捐赠点的纺织品
幸运的是,马尔默正在建设一个不同于世界上任何其他地方的回收中心,在那里,衣物可以通过传感器自动分类
一些衣物将被捐赠,破布可以用于工业,具有足够粗纤维的纺织品可以成为新的织物
其余的将用于区域供热
有希望的是,一旦隆德的技术到位,用于区域供热的织物比例将显著降低
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