پژوهشگران موفق به تولید لباس از شکر شدند

[ERF@N]

پژوهشگران موفق به تولید لباس از شکر شدند
در آینده ممکن است لباس‌هایی بپوشید که از شکر ساخته شده اند. پژوهشگران موسسه مهندسی زیستی و نانوتکنولوژی (IBN) یک فرآیند شیمیایی جدید را کشف کرده‌اند که می‌تواند شکر را به طور مستقیم به اسید آدیپیک تبدیل کند.

 

اسید آدیپیک (Adipic acid) یک ماده مهم شیمیایی مورد استفاده برای تولید نایلون برای پوشاک و دیگر محصولات روزمره مانند فرش، طناب و برس‌های مسواک است.

از نظر تجاری اسید آدیپیک از مواد شیمیایی مبتنی بر نفت از طریق فرآیند اکسیداسیون اسید نیتریک تولید می‌شود که مقدار زیادی اکسید نیتروژن منتشر می‌کند که یک گاز اصلی گلخانه‌یی است و باعث گرم شدن کره زمین می‌شود.

استاد جکی یانگ، مدیر اجرایی IBN در این خصوص گفت: در مواجهه با افزایش نگرانی‌های زیست‌محیطی بر اثر استفاده از سوخت‌های فسیلی و کاهش منابع طبیعی، نیاز رو به رشدی برای یک منبع تجدیدپذیر برای تولید انرژی و مواد شیمیایی وجود دارد. ما راه‌حلی پایدار و سازگار با محیط‌زیست را برای تبدیل شکر به اسید آدیپیک از طریق فناوری به ثبت رسیده‌ای طراحی کرده‌ایم که شامل فرآیند کاتالیزوری است.

اسید آدیپیک زیستی را می‌توان از اسید موکیک (Mucic acid) تولید کرد که از شکر اکسید شده است و اسید موکیک را می‌توان از لایه‌های میوه به دست آورد. فرآیند کنونی را می‌توان یا با استفاده از مراحل متعدد با کارایی محصول و عملکرد پایین اجرا کرد و یا تحت شرایط واکنش‌های سخت با استفاده از گاز هیدروژن با فشار بالا و اسیدهای قوی که پرهزینه و پرخطر هستند.

پروتکل کاتالیزوری شیمیایی جدید که توسط IBN طراحی شده، ساده، کارآمد و سازگار با محیط زیست است. برای تبدیل اسید موکیک به اسید آدیپیک، واکنش هدف، «داکسی دهیدوراسیون» (deoxydehydration) است که طی این واکنش اکسیژن و آب به طور همزمان با کاهش و از دست دادن آب حذف خواهند شد. پژوهشگران دریافتند که با ترکیب واکنش داکسی دهیدوراسیون و واکنش انتقال hydrogenation (با اضافه کردن الکل حلال) در یک راکتور، آنها می‌توانند به مقدار زیادی از اسید آدیپیک به میزان 99 درصد دستیابند. پروتکل‌های موجود تنها می‌توانند به عملکرد 60 درصد دست یابند.

این روش برای توسعه صنعتی ایده‌آل است چراکه این فرآیند را می‌توان در یک یا دو مرحله اجرا کرد، محصول نهایی خالص است و شرایط واکنش ملایم و بی‌خطر است. به گزارش مرکز اطلاعات بیوتکنولوژی ایران، دکتر یوگن ژانگ، رهبر گروه IBN در شیمی سبز و انرژی می‌گوید: «این کار پتانسیل فوق‌العاده‌ای را از توسعه اسید آدیپیک زیستی نشان داده است. ما از اینکه پروتکل جدید ما می‌تواند به طور کارآمدی باعث تبدیل شکر به اسید آدیپیک شود و این روش ما را یک قدم به تجاری‌سازی نزدیک کرده است، هیجانزده هستیم. برای تکمیل این فناوری سبز ما در حال حاضر بر روی استفاده از زیست‌توده خام به عنوان ماده اولیه کار می‌کنیم.»

این یافته به تازگی در نسخه بین‌المللی مجله پیشرو در شیمی به نام AngewandteChemie منتشر شده است. بودجه این کار توسط شورای مهندسی و علوم مرکزA*STAR برای توسعه مواد شیمیایی از زیست‌توده تامین شده بود.

همچنین این گروه پژوهشی به سرپرستی ژانگ قصد دارند از این فناوری با حق انحصاری برای تبدیل دیگر واسطه‌های شیمیایی با ارزش مانند (5-hydroxymethylfurfural (HMF) و(furfuraldicarboxylic acid (FDCA از شکر استفاده کنند.گفتنی است که HMF ماده شیمیایی پلت‌فرم مهمی است که می‌تواند به سوخت‌های زیستی و بیوشیمیایی تبدیل شود و FDCA را می‌توان برای ساخت پلاستیک و پلی‌استر مورد استفاده قرار داد.
موسسه IBN به دنبال همکاری‌های صنعتی برای تجاری‌سازی نمونه کارهای خود از فناوری سبز است.