John Beumer, Qendra NSF për Polimerë të Qëndrueshëm, Universiteti i Minesotës
Formulimi i ri i katalizatorit konverton kimikatet me bazë acidin laktik që rrjedhin nga misri në acid akrilik dhe akrilatet me rendimentin më të lartë të arritur deri më sot. Teknologjia shfaq performancë shumë më të lartë kur krahasohet me klasat e tjera të katalizatorëve kryesorë.
Hulumtimi është publikuar në internet në Gazeta e Shoqërisë Kimike Amerikane Gold (JACS Au), një revistë kryesore me akses të hapur e Shoqërisë Kimike Amerikane.
Ekipi hulumtues u mbështet nga Fondacioni Kombëtar i Shkencës i SHBA-së përmes Qendrës NSF për Polimerë të Qëndrueshëm, një ekip bashkëpunues shumëuniversitar me një mision për të transformuar mënyrën se si plastika bëhen, nuk bëhen dhe ribëhen përmes kërkimeve inovative.
Publiku është më i njohur me acidin akrilik dhe akrilatet shoqëruese nëpërmjet përdorimit të tij në artikujt e përditshëm, nga bojërat dhe veshjet deri te ngjitësit ngjitës e deri te materialet superabsorbuese të përdorura në pelena. Këto kimikate dhe materiale janë bërë për shekullin e kaluar nga lëndët djegëse fosile. Por në dekadat e fundit, industria e misrit është rritur për t’u zgjeruar përtej ushqimit dhe ushqimit të bagëtive në prodhimin e kimikateve të dobishme. Një kimikat i tillë që rrjedh nga misri është acidi laktik i qëndrueshëm, një përbërës kyç në prodhimin e plastikës së rinovueshme dhe të kompostueshme që përdoret në shumë aplikime të përditshme.
Acidi laktik gjithashtu mund të shndërrohet në acid akrilik dhe akrilate duke përdorur katalizatorë. Megjithatë, deri në zbulimin e ri të katalizatorit, katalizatorët tradicionalë ishin shumë joefikas duke arritur rendimente të ulëta dhe duke e bërë procesin e përgjithshëm shumë të shtrenjtë.
“Zbulimi ynë i ri i formulimit të katalizatorit arrin rendimentin më të lartë deri më sot të acidit akrilik nga acidi laktik,” tha Paul Dauenhauer, profesor në Departamentin e Inxhinierisë Kimike dhe Shkencës së Materialeve në Universitetin e Minesotës. “Ne krahasuam performancën e katalizatorit tonë të ri me të gjithë katalizatorët e mëparshëm dhe performanca tejkalon shumë shembujt e mëparshëm.”
Formulimi i ri i katalizatorit ul ndjeshëm koston e prodhimit të acidit akrilik të rinovueshëm dhe akrilateve nga misri duke përmirësuar rendimentin dhe duke reduktuar mbetjet. Për herë të parë, kjo mund të zvogëlojë çmimin e acidit akrilik të rinovueshëm nën kimikatet që rrjedhin nga fosilet.
Mundësia ekonomike e krijuar nga katalizatori i ri po ndiqet nga Låkril Technologies, një kompani fillestare që synon të prodhojë acid akrilik dhe akrilate të rinovueshme me kosto të ulët. Duke licencuar teknologjinë e katalizatorit nga Universiteti i Minesotës, Låkril Technologies do ta zhvillojë teknologjinë përtej laboratorit.
“Prodhimi kimik është mbështetur në një klasë katalizatorësh të quajtur ‘zeolite’ për gjysmë shekulli,” thotë Dr. Chris Nicholas, CEO i Låkril Technologies. “Për shkak se zbulimi i ri i katalizatorit bazohet në një formulim zeoliti tashmë të disponueshëm në shkallë, procesi ynë i ri për të bërë acid akrilik dhe akrilate do të arrijë kosto të ulët me rrezik të ulët.”
Låkril Technologies, e vendosur në Çikago, tashmë ka marrë 1.4 milionë dollarë financim paraprak për të shkallëzuar procesin. Shoqata e kultivuesve të misrit të Iowa-s udhëhoqi financimin me pjesëmarrje nga Shoqata e Kultivuesve të Misrit në Kentaki së bashku me grante nga Këshilli i Kërkimit dhe Promovimit të Misrit në Minesota, Këshilli i Marketingut të Misrit në Indiana, Këshilli i Marketingut të Misrit të Miçiganit, së bashku me çmimet e Kërkimit të Inovacionit të Biznesit të Vogël (SBIR) nga si Departamenti Amerikan i Bujqësisë ashtu edhe Departamenti Amerikan i Energjisë.
Në Universitetin e Minesotës, ekipi hulumtues planifikon të vazhdojë kërkimin e tyre bazë mbi dizajnin e katalizatorit për të kuptuar aspektet themelore të kimisë me mbështetje financiare nga Qendra për Polimerë të Qëndrueshëm me seli në Universitetin e Minesotës.
“Ky është një shembull i mrekullueshëm se si adresimi i pyetjeve të rëndësishme kërkimore bazë që janë në qendër të katalizës themelore mund të çojë në procese të reja inovative që kanë premtime të vërteta teknologjike,” tha Marc Hillmyer, drejtor i Qendrës për Polimerë të Qëndrueshëm dhe një profesor në Departamenti i Kimisë i Universitetit të Minesotës. “Një sfidë e madhe në Qendrën për Polimerë të Qëndrueshëm është shndërrimi efikas dhe i qëndrueshëm i biomasës në përbërës polimer, dhe kjo punë përfaqëson një zgjidhje novatore për atë sfidë që do të ketë ndikim të qëndrueshëm.”