生产啤酒剩下的大麦残渣也是宝,科学家们把废料变成了高价值碳

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11-27 17:09

我们知道,啤酒是由麦芽发酵而成,但酿造完成后,留下的大麦残渣又该怎么处理?爱尔兰和阿曼的科学家们找到了变废为宝的途径,以低成本将啤酒废料变成活性炭和碳纳米管等高价值的碳材料,此研究结果已在《化学技术与生物技术杂志》上发表。

▲ 图片来自:Verdict

据领导此项目的奥斯曼博士介绍,将啤酒废料变成碳材料只需要几步:先将谷物干燥,再用磷酸和氢氧化钾洗液进行两阶段化学和热处理,最后得到活性炭和碳纳米管。磷酸和氢氧化钾都是成本很低的化学材料,活性炭和碳纳米管不仅价格高而且需求很大。

这种方式的效率也非常惊人,奥斯曼的研究小组用一公斤大麦残渣生产的活性炭足够覆盖 100 座足球场。

活性炭有过滤作用,碳纳米管更是一种具有大量尖端用途的材料,如药物运输、癌症的靶向治疗、电子消费品甚至 5G 天线等,这种管状分子形成于多种化学反应过程,可从液化石油气甚至报纸中制造,但科学家们还在寻找一种稳定且能大量生产碳纳米管的方法。

▲ 碳纳米管 图片来自:Popular Mechanics

奥斯曼认为这项技术节省的成本是双倍的,一来减少浪费,每年欧盟啤酒厂丢掉约 340 万吨未用完的谷物,重量相当于 50 头大象。

「全球对碳有真正的需求,它被用作家庭燃料、过渡器零件和燃料用木炭。如果我们能将原本会浪费的东西转化为有用的生物燃料,这对我们的星球只有好处,它的确可以帮助解决全球的废物和能源问题。」

二来英国也可以节省大量进口碳材料的费用和能源消耗,英国的液态碳通常来自中东,固态生物碳则以木屑的形式从美国和其他地方进口。

目前学术界对于用玉米等粮食生产的生物燃料的使用仍存在争议,尽管生物燃料听起来很环保,但研究人员发现,不同于化石燃料是向空气中释放远古时代的碳,生物燃料是从大气中回收碳,研究表明这对环境的负面影响更大,生物燃料产生的排放多于化石燃料,用大豆、油菜籽、向日葵等制造的生物柴油污染均高于传统柴油,生物燃料的使用还导致了全球粮食价格上涨,这给贫困人群带来沉重的经济负担,因此遭到环保组织的极力反对。

当然,把大麦废料转成碳材料和直接用粮食作燃料还是有一定区别的,奥斯曼称之为「循环经济的典范」:「使用这项新技术,我们可以利用更多本地生产资源,减少与农业相关的排放,同时也创造出高价值的产品。」他正在为这种制造活性炭和碳纳米管的新方法寻找商业化机会,也希望所生产的活性碳可以为发展中国家提供饮用水过滤器。

题图来自:Unsplash

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