“Цветни” биотехнологии

април 19, 2013, 09:44  

mix

“БЯЛА” БИОТЕХНОЛОГИЯ:
Термина се използва за обозначаване на нови материали,произхождащи от биотехнологията и биологията,произведени при използване на “бяла” биотехнология.Изглежда,че биотехнологията придобива цветове.”Бяла” биотехнология означава биотехнология,прилагана за производство на промишлени химически вещества като етанол и пластмаси.”Зелената” биотехнология се прилага към растения,като нпр. генетично модифицирана царевица.”Червената” биотехнология се прилага към медицински продукти,абсорбирани в тялото.
Бактериалната ферментация,използвана за производство на PHA и разновидности на PHB и PHBV(съполимер на полихидроксибутират с полихидроксибутират- валерат) е развита от поне 12 компании по света.Първоначално е била развита от ICI(голям британски химически концерн),прехвърлена на Zeneca,продадена на Monsanto и след това на Metabolix.Zeneca всъщност разработи като търговски продукт бутилки за шампоан от PHBV в Германия в началото на 90-те години,но бутилките имат значителна чупливост.
Metabolix се представя с генетично модифицирана бактерия-”дизайнер”,която е по-ефективна при производство на био-полимери.Тяхната инсталация в Clinton-Айова  започна производство  през 2008  при годишин капацитет от 50 хил.тона PHA.
Много други производители използват натурални(без генна модификация) бактерии и източници на суровина,които не са генно модифицирани.Първия в света производител в търговски мащаб на PHBV e Tianan Biologic Material Co. в Ningbo,Китай.Те имат частично работеща инсталация,която в края на миналата година удвои капацитета си до 900 тона/годишно и планират да започнат строеж на инсталация с капацитет 9 хил.т./год.Търговския PHBV на Tianan съдържа около 5% валерат,а усъвършенствувани марки(типове) при изпитание показват съдържаание до 15 % валерат и дори повече.Валерата увеличава гъвкавостта на полимера.Tianan продават продукта си на цена около 4,50 дол./кг.(франко Ningbo при количества под 50 тона).Той се оценява като пригоден за опаковки за козметика и стоки за лична хигиена,произведени чрез леене под налягане,а също за термоформоване(вакуумно формоване и др. технологии за термоформоване от листове) и за производство на филм по раздувния метод.Някои марки(типове) са били смесени с биоразграждащ се(но не произведен от възнобвяеми източници) полиестер EcoFlex на BASF,за да се произведе гъвкав филм по раздувния метод,който вече се използва търговски за опаковки на електроника.Цената би трябвало(очаква се) да слезе до около 3,80 дол./кг. когато заработи по-голямата инсталация.
Междувременно изследователи от Техническия Университет в Делфт – Холандия съобщават,че са разработили процес за производство на PHA с използване на “поток(струя) от отпадъчен продукт,съдържащ летлива мастна киселина” като суровина.”При процеса се използва открита(в смисъл,че не се съхранява в изолирана среда),смесена култура от микроби,която не изисква стерилизация и субстрат(хранителна среда) с много специален състав” – казва д-р Robbert Kleerebezem от Техническия Университет в Делфт.Изследователите от Делфт съобщават за висок добив на PHA,но все още не са направили детайлен анализ на себестойността.
Biomer – Германия също произвежда PHB чрез ферментация.Той се използва за производство на медицински изделия чрез леене под налягане.Компанията произвежда също PLA.
Du Pont има няколко полимера на база възнобвяеми източници в развитие,в това число разработвания в момента PTT(политриметилен терефталат),произвеждан като марки за производство на филм и марки за леене под налягане чрез процеса Sorona(тяхна разработка).PTT,получен чрез процеса Sorona,внедрен първоначално за производство на влакна има свойства,подобни на РВТ.При производството му се включват 20-37% PDO(1,3 пропан диол),получен чрез бактериална ферментация на захар,получена от царевица.Du Pont твърдят,че производството на био-PDO изисква с 40% по-малко енергия в сравнение с произведения на основа нефт.Du Pont могат също да произвеждат Hytrel – ко-полиестер ТРЕ(термопласт-еластомер) с до 60% полиоли на основа PDO.Du Pont планира да внедри марката Hytrel RS на основа възнобвяеми източници на суровина.Производството ще започне тази година(2008),като материала е предназначен за производство на детайли за автомобилната индустрия.
Миналата година Du Pont пусна в действие инсталация за био-PDO от царевица с годишен капацитет 45 хил.тона/год.В дългосрочен план в Du Pont се провеждат изследвания за използване на намиращите се в изобилие селскостопански отпадъчни продукти като тези от царевица,които съдържат около 60% лесно ферментиращи захари.Използването на такива отпадъци ще увеличи повече от два пъти продукцията(имат се предвид биомономери) от единица обработваема площ.Du Pont планира да изгради пилотна “биорафинерия” за целулоза за производство на етанол от отпадъци от царевица.
Производство на по-добра PLA(полимлечна киселина-най-масовия биоразградим полимер):
Друга нова “зелена” технопагия ще произведе като търговски продукт лактид – мономер на основата на млечна киселина,от който ще се произвежда PLA.
Холандската компания Purac- най-големия производител на млечна киселина в света,е изградила в Тайланд инсталация за производство на 90 хил.тона/год. млечна киселина от захар или нишесте от тапиока.Инсталацията влиза в експлоатация през 2008.
Purac са изградили също пилотна инсталация за лактид в Испания и планират да изградят инсталация в промишлен мащаб в Тайланд,която да заработи през 2009г. като произвежда между 60 и 90 хил.т. годишно.Purac твърдят,че компании,които сега купуват PLA като изходна суровина за производство на смеси,ще организират собствено производство на PLA при достатъчно предлагане на лактид на пазара.”Директната употреба на лактид ще даде възможност на тези компании да усъвършенстват PLA и да произвеждат по-голям асортимент от кополимери.което дава възможност да се постигнат нови(желани) свойства(Б.пр.:С което да се разшири все пак ограничената приложимост към момента на т.н. “био”-полимери)”-казват от Purac.Това би трябвало бързо да увеличи количествата на предлагания на пазара PLA(Б.пр.:В резултат би следвало да се намали и пазарната цена,което да стимулира потреблението и т.н.).
От Purac твърдят,че синтезирането на лактид е относително просто и не води до отделяне на скъпи? странични продукти.Ефективното производство на млечна киселина и лактид беше големия пробив на Cargill,което доведе до образуването на Nature Works през 1998г. и изграждане на първата в света и все още единствена(към 2008г.) голяма инсталация за производство на PLA в индустриален(търговски,не пилотен,не пробен или експериментален) мащаб.Nature Works очакват да натоварят цялата мощност на инсталацията .
Лактида е цикличен димер,съставен от два оптични изомера на млечната киселина.Молекулата на последната може да съществува в две форми. Химиците-органици ги наричат “дясно въртяща” и “ляво въртяща”.

Оставете коментар

Изкажете мнението си...
Ако желаете снимка, вземете си от Граватар!