Каждый год продается миллионы рождественских елок, из которых, по оценкам, большинство оказывается на свалках после праздников. Помимо того, что это дорого, каждое дерево, оказавшись на свалке, выделяет 16 кг парниковых газов при разложении, образуя метан, который в 25 раз мощнее углекислого газа.
Однако новое исследование, проведенное Университетом Шеффилда и Университетом Вальядолида, показало, что сосновые иглы от выброшенных рождественских елок можно превратить в возобновляемое топливо и другие продукты, которые можно использовать в качестве пищевых консервантов или в сельскохозяйственном и промышленном производстве.
В предыдущих исследованиях, исследователи утверждали, что сосновые иголки можно обрабатывать с помощью тепла и растворителей, превращая их в жидкий продукт (био-масло), который можно использовать в производстве подсластителей, болеутоляющих средств, клеев и уксуса, а также твердый побочный продукт (био-уголь), который можно использовать в других промышленных процессах.
Основываясь на этом исследовании, новое исследование показало, что сосновые иглы также могут помочь в производстве муравьиной кислоты, которую можно использовать в водородных топливных элементах, а также в качестве пищевого консерванта и важного ингредиента в сельском хозяйстве и промышленности.
«Одна из вещей, которую мы делаем, когда создаем реакцию с углекислым газом для улавливания CO2, — это использование металла для ускорения реакции. Это может быть неэффективно и дорого, поэтому мы вернулись к той работе, которую мы проделали ранее с сосновыми иглами, так как мы поняли, что потенциально можем использовать их для превращения углекислого газа в муравьиную кислоту», — объяснил соавтор исследования Джеймс МакГрегор, старший преподаватель химической технологии в Шеффилде.
«Мы обнаружили, что вместо реакции металла и углекислого газа мы можем создавать реакцию углекислого газа с сосновыми иголками и водой при высоких температурах, и часть сосновых иголок превращается в тот же продукт, что и CO2», — добавила ведущий автор Мария Андерес-Фернандес, докторант Университета Вальядолида.
«Углекислый газ вводится в виде бикарбоната натрия, широко известного как пищевая сода. Это совместное преобразование с захваченным углекислым газом, которого у нас не было раньше в предыдущем исследовании сосновых иголок, показало, что эти две вещи усиливают преобразование друг друга, делая его более эффективным и, в данном случае, производя больше конечного продукта — муравьиной кислоты».
По словам ученых, муравьиная кислота имеет множество применений. Например, ее можно использовать в топливных элементах для хранения и транспортировки водорода, который затем можно использовать в качестве возобновляемого источника энергии. Кроме того, она также может играть важную роль в качестве пищевого консерванта или антибактериального агента в кормах для скота или может использоваться в производстве кожи.
Если бы сосновые иглы собирались и перерабатывались таким образом, полученные химикаты заменяли бы менее экологичные промышленные химикаты, что привело бы к уменьшению углеродного следа и количества отходов биомассы, попадающих на свалки, и потенциально позволило бы уменьшить количество парниковых газов, которые в настоящее время выбрасываются каждый год от выброшенных рождественских елок.
Исследование опубликовано в журнале ACS Sustainable Chemistry & Engineering.
Источник: Phys.org.
