Biprodukt af sojabiodiesel kan forbedre 3D-printindustrien

I en udvikling, der kunne fremme 3D-printindustrien, har forskere ved University of Louisville opdaget en måde at omdanne en betydelig affaldsproduktion fra sojabiodieselanlæg til en værdifuld ressource.

Holdet, ledet af Dr. Jagannadh Satyavolu, har udviklet en proces til at omdanne organisk ikke-glycerol (MONG), et biprodukt fra biodieselproduktion, til copolymerer, der er egnede til 3D-print filamenter. Denne innovative tilgang tilbyder ikke kun en miljøvenlig løsning til affaldshåndtering, men præsenterer også en ny mulighed for værditilvækst inden for biodieselindustrien.

Den globale efterspørgsel efter vedvarende energikilder har ført til en stigning i produktionen af ​​biodiesel, hvilket resulterer i en betydelig mængde affaldsbiprodukter såsom MONG. Traditionelt er MONG blevet deponeret, hvilket medfører miljømæssige udfordringer og økonomisk ineffektivitet. Undersøgelsen præsenterer dog en dobbelt løsning:en metode til at stabilisere MONG til brug i 3D-print og en reduktion af indholdet af syntetisk polymer i naturfiberkompositter (NFC).

Resultaterne er offentliggjort i Journal of Bioresources and Bioproducts .

Forskerne karakteriserede soja MONG og vurderede dets potentiale som en copolymer til at producere 3D-printfilamenter. De fokuserede på at forbedre den termiske stabilitet af MONG gennem to forbehandlinger:syrebehandling og en kombination af syre og peroxid.

Sidstnævnte resulterede i en stabiliseret pasta med nedsat sæbeindhold, øget krystallinitet og dannelse af lavmolekylære fedtsyrer med små kæder, hvilket gør den til en ideel kandidat til copolymerisation med termoplastiske polymerer.

Undersøgelsens resultater indikerer, at syre- og syre-+peroxidbehandlinger effektivt opdeler sæbe, reducerer vandopløseligheden og øger glycerolindholdet i MONG. Behandlingerne lettede også oxidationen af ​​fedtsyrer og dannelsen af ​​små kædede fedtsyrer, som er mere velegnede til 3D-printapplikationer. Især førte syre + peroxidbehandlingen til en stigning i myresyre- og oxirankoncentrationen, hvilket tyder på vellykket epoxidering, en nøglefaktor for at forbedre den termiske stabilitet af MONG.

Forskerne gennemførte også en omfattende analyse af MONG's fysisk-kemiske egenskaber, fedtsyreprofil og termiske stabilitet. Resultaterne var lovende og viste, at behandlet MONG kunne være et levedygtigt alternativ til syntetiske polymerer i NFC til 3D-print. Undersøgelsen konkluderer, at brugen af ​​MONG i 3D-print ikke kun tilføjer værdi til et biodieselaffaldsprodukt, men også bidrager til udviklingen af ​​bæredygtige og kulstofneutrale kompositter.

Flere oplysninger: Sreesha Malayil et al., Udnyttelse af resterende fedtsyrer i organisk ikke-glycerol fra et sojabiodieselanlæg i filamenter, der bruges til 3D-print, Journal of Bioresources and Bioproducts (2023). DOI:10.1016/j.jobab.2023.04.001

Leveret af Journal of Bioresources and Bioproducts