研究人員找到從農業廢棄物中提取與制造生物基聚酰胺的新方法

塑料是日常生活中常見的一部分，但卻帶來了重大的環境問題，這主要是由于塑料來源于化石燃料，而且處理起來很麻煩。現在，瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）的Jeremy Luterbacher團隊領導的一項研究揭示了一種利用可再生資源生產高性能塑料的開創性方法。

這項發表在《自然-可持續發展》（Nature Sustainability）雜志上的研究介紹了一種利用從農業廢棄物中提取的糖核制造聚酰胺的新方法，聚酰胺是一類以強度和耐久性著稱的塑料，其中最著名的是尼龍。

這種新方法利用了一種可再生資源，同時還能高效地實現這種轉變，并將對環境的影響降到最低。

Jeremy Luterbacher 稱："典型的化石基塑料需要芳香族基團來賦予塑料剛性——這使塑料具有硬度、強度和耐高溫等性能特性。在這里，我們得到了類似的結果，但使用的是糖結構，這種結構在自然界中無處不在，而且通常完全無毒，可以提供剛性和性能特性。"

該研究的第一作者Lorenz Manker和他的同事們開發出了一種無催化劑工藝，可將木糖二甲基乙二酸酯（一種直接從木材或玉米棒等生物質中提取的穩定碳水化合物）轉化為高質量的聚酰胺。該工藝的原子效率高達97%，令人印象深刻，這意味著幾乎所有的起始材料都被用于最終產品，從而大大減少了浪費。

生物基聚酰胺的性能可與化石基聚酰胺相媲美，為各種應用提供了一種前景廣闊的替代材料。更重要的是，這些材料在多次機械循環中表現出顯著的彈性，保持了其完整性和性能，而這正是管理可持續材料生命周期的關鍵因素。

這些創新型聚酰胺的潛在應用領域非常廣泛，從汽車零件到消費品，都能顯著減少碳足跡。研究小組的技術經濟分析和生命周期評估表明，與包括尼龍（如尼龍 66）在內的傳統聚酰胺相比，這些材料的價格具有競爭力，全球變暖潛能值最高可降低75%