باحثون كوريون يحوّلون نشارة الخشب إلى مادة خام للبلاستيك بإنتاجية أعلى 3 مرات

أعلن معهد كوريا للتكنولوجيا الكيميائية (KRICT) تطوير عملية جديدة تحوّل السليلوز، المكوّن الرئيسي لنشارة الخشب، إلى مادة خام لصناعة البلاستيك. ووفق الفريق، ارتفعت الإنتاجية أكثر من ثلاثة أضعاف مقارنة بالطرق الحالية.

وتحمل العملية اسم «BMF-AMF-FDCA»، وقد طوّرها فريق هوانغ دونغ وون من المعهد بالتعاون مع فريق البروفيسور هان جي هون من جامعة POSTECH. والـBMF مادة وسيطة تُستخرج من السليلوز، أما AMF فهو سلف مستقر نسبيًا لمادة FDCA، وهذه الأخيرة مادة كيميائية حيوية المصدر يمكن استخدامها في صناعة البلاستيك وغيره.

مردود أعلى وهالوجينات أقل

يصل مردود إنتاج BMF إلى 82% كحد أقصى، وسُجّل مردود بين 73 و79% في مفاعل سعته 10 لترات. كما انخفض استخدام المواد الهالوجينية إلى جزء من ثلاثين مقارنة بعملية قائمة على حمض الهيدروكلوريك والمادة الوسيطة CMF.

وقلّص الباحثون التفاعلات عالية الضغط، وخفّضوا إلى الحد الأدنى عمليات فصل المواد الوسيطة وتنقيتها واستبدال المذيبات. فقد جرى تحويل السليلوز إلى BMF عند الضغط الجوي باستخدام حمض الكبريتيك وأملاح البروميد دون حاجة إلى ضغط مرتفع. وتعتمد الطريقة على أن الماء والزيت لا يمتزجان، إذ تنتقل المادة الوسيطة غير المستقرة سريعًا إلى الطبقة الزيتية ويجري ترشيحها.

وأنتج الفريق بهذه الطريقة FDCA بنقاء يزيد على 99%. وبلغ المردود الكتلي الإجمالي حتى 56.8% بالنسبة إلى السليلوز، و45.5% بالنسبة إلى نشارة الخشب. وللمقارنة، كان المردود الكتلي الذي سجّلته جامعة خرونينغن الهولندية وجهات أخرى عام 2022 نحو 32.7% للسليلوز.

الخطوة التالية

نُشرت النتائج في عدد نوفمبر من مجلة Chemical Engineering Journal (معامل التأثير 12.5). ويعمل الفريق حاليًا مع وزارة الصناعة الكورية على التحضير لمشروع مصنع تجريبي بطاقة تزيد على 1000 طن سنويًا. ويتوقع الباحثون إمكانية الاستخدام العملي بعد عام 2030، أي بعد اكتمال المشروع.