محققان فراونهوفر فرآیندی را برای تولید پلاستیک های باکیفیت از ترپن ها، جریان زباله های تولید سلولز، توسعه داده اند. آنها بیوپلاستیک جدید خود و کاربردهای احتمالی آن را از 19 تا 26 اکتبر در نمایشگاه تجاری K 2016 در دوسلدورف ارائه خواهند کرد.
حتی اگر منابع فسیلی در سال‌های گذشته بسیار ارزان‌تر شده باشند، تلاش‌های زیادی برای جایگزینی پلاستیک‌های استاندارد با مواد ساخته‌شده از منابع تجدیدپذیر انجام می‌شود. کاهش مصرف منابع فسیلی به دلیل تغییرات آب و هوایی ناشی از انتشار دی اکسید کربن از اهمیت ویژه ای برخوردار است.جدا از تولید پلیمرهای زیست تخریب پذیر، به عنوان مثال برای کاربردهای بسته بندی، علاقه زیادی به مواد با کارایی بالا ساخته شده از منابع تجدیدپذیر وجود دارد.
سنتز پلی آمیدها از ترپن ها در BioCat - Bio، Electro و Chemocataysis، شاخه Straubing از Fraunhofer IGB توسعه یافت. BioCat به سرپرستی پروفسور Volker Sieber روی تکنیک‌هایی برای تبدیل ترپن‌ها - جریان جانبی تولید سلولز از چوب - به بیوسورفکتانت‌ها، اپوکسیدهای پایه زیستی یا مونومرهایی برای پلی‌آمیدهای پایه زیستی با خواص جدید کار می‌کند (همچنین به کادرهای "ترپن‌ها چیست؟" و پلی آمیدهای ساخته شده از 3-کارن"). دکتر هارالد استریت ماتر، مدیر پروژه توضیح می دهد: «به دلیل ساختار شیمیایی ویژه ترپن ها، پلی آمیدهای لاکتام های مبتنی بر 3 کارن بسیار شفاف هستند. "این امکان کاربردهای جدید مانند عینک اسکی یا گیره کلاه ایمنی را می دهد." تولید محصولاتی مانند پوشش ها، منسوجات و چسب ها از پلی آمیدهای زیستی امکان پذیر خواهد بود.
آنزیم ها و معرف های بی ضرر به جای مواد شیمیایی سمی
چرا محققان فراونهوفر با ترپن ها کار می کنند؟ "این یک منبع تجدیدپذیر است که در مقادیر زیادی به عنوان جریان جانبی تولید خمیر و همچنین در صنعت میوه تولید می شود. به عنوان یک جریان زباله، استفاده از ترپن ها برای تولید پلاستیک های زیستی جدید هیچ منافاتی با نیاز ندارد. دکتر استریت ماتر توضیح می دهد که تولید غذا برای انسان ها و حیوانات. امروزه مقادیر زیادی از ترپن های موجود به عنوان یک ماده اولیه با ارزش زیستی استفاده نمی شود، بلکه برای تامین انرژی کارخانه های خمیر کاغذ سوزانده می شود. به دلیل ساختار پیچیده ترپن ها، کاربرد بسیار بالاتری مطلوب است. دکتر استریت ماتر می گوید: «ترکیبات مشابه فقط از منابع فسیلی با تلاش زیاد قابل دسترسی هستند. ساختار ترپن ها به پلی آمیدهایی با ویژگی های خاص مانند شفافیت بالا اجازه می دهد. برای سنتز پلی آمیدها، ترپن ها باید اصلاح شوند.با یک مرحله اکسیداسیون، یک گروه کربونیل به نام معرفی می شود که می تواند به یک لاکتام، یک بلوک ساختمانی مونومر از پلی آمیدها تبدیل شود. مزایای این فرآیند: مسیر مصنوعی برای تولید لاکتام‌های مبتنی بر ترپن کوتاه‌تر است و - حتی مهم‌تر - ترکیبی از مراحل واکنش زیستی و شیمی‌کاتالیستی است که امکان اجتناب از معرف‌های مضر را فراهم می‌کند.
تا به حال، این پلاستیک های زیستی فقط در آزمایشگاه ساخته شده اند. اگرچه برنامه توسعه یک مسیر مصنوعی است که امکان تولید آینده در مقیاس صنعتی را فراهم می کند. با این حال، دکتر Strittmatter و تیم او قصد دارند در جایگزینی مواد شیمیایی مبتنی بر فسیل با منابع تجدیدپذیر مشارکت کنند.
