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歐洲研究人員研究用於高科技凝膠的大麻纖維素

大麻纖維

從大麻中提取的纖維素製成的氣凝膠與從工業纖維素中獲得的氣凝膠一樣有效

德國和法國的研究人員正在研究從用過的大麻纖維中提取纖維素的新方法,以製造氣凝膠,這是一種具有廣泛工業用途的高科技材料

來自大麻提取的纖維素內外表面的氣凝膠珠的掃描電子顯微鏡照片
掃描電子顯微鏡從大麻中提取的纖維素中捕獲氣凝膠珠。 (德國航空航天中心)

雖然氣凝膠歷來是由高度污染的無機材料(如二氧化矽或氧化鋁)製成的,但研究旨在推動它們從更環保的有機聚合物和碳中發展。

“這為使用用過的大麻纖維作為這些材料的主要纖維素來源打開了大門,這些材料可以在溫和的條件下使用廉價和安全的試劑進行提取,”說 聲明 Diogo Costa 是 Marie Skłodowska-Curie 歐洲工業博士項目的研究員,他正在研究這種材料,作為他對生物經濟和循環經濟進行更廣泛研究的一部分。

Costa 的研究由 Biobased Value Circle (BVC) 資助,該聯盟由四所歐洲大學、一個研究所和九家歐洲公司組成。
什麼是氣凝膠?

氣凝膠發明於 1930 年代,其液體成分被空氣所取代,在過去 20 年中因其在超級電容器、超級電容器、電池和海水淡化的電極中的應用、作為高溫絕緣材料和催化劑的應用而受到越來越多的關注。碳納米管和其他材料。 該材料堅固而多孔,具有低導熱性和傳熱的關鍵優勢。

NASA 將氣凝膠用於運載火箭和航天飛機、生命支持設備、火箭發動機試驗台的絕緣以及宇航員手腳的絕緣。 商業應用包括管道絕緣、建築、製冷器具和設備、汽車以及服裝等消費應用。

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據科斯塔稱,迄今為止的研究表明,由從大麻中提取的纖維素製成的珠子、片材和圓柱形整體製成的氣凝膠與由商業工業纖維素製成的氣凝膠一樣有效。

從左到右纖維素氣凝膠珠片和整體
(從左到右)纖維素氣凝膠珠、片材和整體。 (德國航空航天中心)

科斯塔說,纖維素佔大麻纖維生化成分的 65% 至 75%,因其豐富、生物相容性和可以從廢物中獲得而特別令人感興趣。

“這套新材料將為以大麻為基礎的企業開闢新的增長機會,並可以在農村社區創造新的更好的就業機會,同時提供眾所周知的大麻環境效益,”他說。 “氣凝膠將成為大麻行業可以參與的越來越大和有趣的市場,從希望從廢物中獲利的生產商,到新行業、新公司和投資者。 »

根據紐約研究員 Future Market Insights 的數據,氣凝膠市場價值約 1 億美元,預計到 17 年將以每年 2030% 的速度增長。

Costa 博士的研究重點是產品開發和供應鏈考慮,是與總部位於科隆的德國航空航天中心 (DLR) 合作進行的,該中心開髮用於替代當前石油基絕熱材料的材料,並與這家年輕的公司合作KEEY Airgel,位於法國哈布斯海姆,都是 BVC 財團的成員。

除了探索來自秸稈加工的低品位大麻纖維作為新型無污染生物基氣凝膠基礎的潛力外,科斯塔先生還在探索如何擴大生產規模並將這些產品推向市場,其中,他說,這是一個重大挑戰。

“目前開發基於大麻纖維素的氣凝膠的方法仍然很耗時,”科斯塔說。 “必須優化它們的縮放比例,並且必須考慮許多其他因素,包括對濕度、微生物活動和燃燒的抵抗力,”他補充說。

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減輕供應鍊和減少對從國外進口原材料的依賴是更廣泛的歐洲政策所面臨的主要挑戰,這些政策旨在推進基於生物和循環的商業模式,這是科斯塔先生研究的更廣泛背景。

由於歐盟將大麻指定為歐盟共同農業政策 (CAP) 下的“基本作物”,並鑑於歐洲“綠色協議”所代表的雄心勃勃的環境目標,Costa 的項目完全符合歐盟發展這些替代經濟的戰略楷模。

“大麻、亞麻、玉米和小麥等作物及其各自殘留物的增值是歐盟正在研究的主要替代品之一,”科斯塔先生說。

作為歐洲綠色協議和歐洲生物經濟戰略的一部分,歐盟應更新專門針對生物基產品的立法和標籤,並啟動一個 100 億歐元的循環主題投資平台,以及旨在動員代表學術界、工業界的利益相關者的其他活動和社會,觀察科斯塔先生。

此外,歐盟在過去七年中已在生物經濟研究和創新項目上投資了 3,7 億歐元,預計到 10 年,這一投資將在 Horizo​​n Europe 中增加到 2030 億歐元,這是一項關鍵的研究和創新資助計劃,旨在應對氣候挑戰。

參與生物基價值圈聯盟的公司僱用或接待博士生進行長期實習,作為培訓新一代研究人員的計劃的一部分,以支持開發可帶來更可持續經濟的創新生物基產品。 .


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作者 weedmaster

專門從事合法大麻的媒體廣播和傳播經理。 你知道他們在說什麼嗎? 知識就是力量。 了解大麻醫學背後的科學知識,同時了解最新的與健康相關的研究,治療和產品。 緊跟有關合法化,法律,政治運動的最新新聞和思想。 發現來自地球上經驗最豐富的種植者的技巧,竅門和使用指南,以及科學界對大麻醫學品質的最新研究和發現。