Wetenschap
Het bijproduct van sojabiodiesel zou de 3D-printindustrie kunnen verbeteren
Het team, onder leiding van Dr. Jagannadh Satyavolu, heeft een proces ontwikkeld om materie organische niet-glycerol (MONG), een bijproduct van de productie van biodiesel, om te zetten in copolymeren die geschikt zijn voor 3D-printfilamenten. Deze innovatieve aanpak biedt niet alleen een milieuvriendelijke oplossing voor afvalbeheer, maar biedt ook een nieuwe weg voor waardetoevoeging binnen de biodieselindustrie.
De wereldwijde vraag naar hernieuwbare energiebronnen heeft geleid tot een toename van de productie van biodiesel, resulterend in een aanzienlijke hoeveelheid afvalbijproducten zoals MONG. Traditioneel wordt MONG gestort, wat milieuproblemen en economische inefficiëntie met zich meebrengt. Het onderzoek presenteert echter een tweeledige oplossing:een methode om MONG te stabiliseren voor gebruik bij 3D-printen en een vermindering van het synthetische polymeergehalte van natuurlijke vezelcomposieten (NFC).
De bevindingen worden gepubliceerd in het Journal of Bioresources and Bioproducts .
De onderzoekers karakteriseerden soja MONG en evalueerden het potentieel ervan als copolymeer voor de productie van 3D-printfilamenten. Ze concentreerden zich op het verbeteren van de thermische stabiliteit van MONG door middel van twee voorbehandelingen:zuurbehandeling en een combinatie van zuur en peroxide.
Dit laatste resulteerde in een gestabiliseerde pasta met een verlaagd zeepgehalte, verhoogde kristalliniteit en de vorming van vetzuren met een laag molecuulgewicht, waardoor het een ideale kandidaat is voor copolymerisatie met thermoplastische polymeren.
De bevindingen van het onderzoek geven aan dat behandelingen met zuur en zuur + peroxide effectief zeep splitsen, de wateroplosbaarheid verminderen en het glycerolgehalte in MONG verhogen. De behandelingen vergemakkelijkten ook de oxidatie van vetzuren en de vorming van vetzuren met kleine ketens, die geschikter zijn voor 3D-printtoepassingen. Met name de zuur-peroxidebehandeling leidde tot een toename van de mierenzuur- en oxiraanconcentratie, wat wijst op een succesvolle epoxidatie, een sleutelfactor voor het verbeteren van de thermische stabiliteit van MONG.
De onderzoekers voerden ook een uitgebreide analyse uit van de fysisch-chemische eigenschappen, het vetzuurprofiel en de thermische stabiliteit van de MONG. De resultaten waren veelbelovend en lieten zien dat behandelde MONG een levensvatbaar alternatief zou kunnen zijn voor synthetische polymeren in NFC voor 3D-printen. De studie concludeert dat het gebruik van MONG bij 3D-printen niet alleen waarde toevoegt aan een afvalproduct van biodiesel, maar ook bijdraagt aan de ontwikkeling van duurzame en koolstofneutrale composieten.