老树可能成为可再生燃料

发表在ACS 可持续化学与工程杂志上的一篇新论文发现，松针可用于生产可再生燃料和增值化学品，例如农业中使用的防腐剂，仅使用水作为溶剂。

英国每年售出 6 到 800 万棵真正的圣诞树，估计有 700 万棵在节日结束时被送往垃圾填埋场。

这不仅成本高昂，而且一旦进入垃圾填埋场，每棵树在分解时会释放 16 公斤温室气体，产生甲烷气体，其效力是二氧化碳 (CO 2 )的 25 倍。

从 2018 年开始的早期大学研究发现，有用的产品可以通过加工时从松针中提取的化学物质制成。借助热量和溶剂，2018 年的研究确定松针的化学结构可以分解成液体产品(生物油)，可用于生产甜味剂、油漆、粘合剂和醋，以及固体副产品(生物炭)，可用于其他工业化学过程。

这篇新论文的研究建立在之前的大学研究项目之上。它是由巴利亚多利德大学博士 María Andérez-Fernández 完成的。学生，在 James McGregor 博士的监督下进行大部分研究时正在访问谢菲尔德大学化学与生物工程系。

化学与生物工程系高级讲师 McGregor 博士说：“在使二氧化碳发生反应以捕获 CO 2时，我们所做的其中一件事是使用金属来促进反应。这可能效率低下且昂贵，所以我们回到了我们之前用松针做过的一些工作，因为我们意识到我们有可能利用这些来促进将二氧化碳转化为甲酸。”

这篇已发表的作品展示了如何在高温下将二氧化碳和水一起反应来制造有用的产品。

Maria Andérez-Fernández 说：“我们发现，我们可以在高温下让二氧化碳与松针和水发生反应，而不是让金属和二氧化碳发生反应，并且一部分松针会变成与 CO 2相同的产物.

“二氧化碳以碳酸氢钠的形式引入，通常称为小苏打或小苏打。这种与捕获的二氧化碳的共同转化，我们之前在松针研究中没有发现，这两种物质增强了相互转化，使其更有效率，在这种情况下，会产生更多的最终产品——甲酸。”

甲酸有很多应用，它可以用于燃料电池以储存和运输氢气，然后可以将氢气用作能源，提供一种清洁的化石燃料替代品，因为它没有任何有害排放物。

它还广泛用作食品防腐剂和牲畜饲料中的抗菌剂，以及皮革和橡胶的制造。

Maria 补充说：“根据这些结果，这项研究为 CO 2和残余生物质增值(再利用废料并将其转化为更有用的产品的过程)制定了新战略，以生产可再生燃料和增值化学品，仅使用水作为一种溶剂并产生同步反应，从而简化了过程并提高了效率。”

该研究着眼于使用不同的废料——甘蔗和松针——并得出结论，尽管甘蔗的效率更高，但炼油厂可以在一年中不同时间使用混合生物质原料，此时不同的废料更加丰富，例如，使用一月的松针。

McGregor 博士补充说：“这可能会给工艺设计带来挑战，因为目前炼油厂使用全年不变的原料。因此，如果随着反应物全年变化而加入的原料，则必须建造在。但这是我们想要到达的地方，以便在 1 月份，我们可以使用数以百万计的现成松针，而不是将它们送往垃圾填埋场。”

如果在圣诞节后收集松针并以这种方式进行处理，则这些化学品可用于替代目前工业中使用的不太可持续的化学品。

通过减少人造塑料圣诞树的使用，减少进入垃圾填埋场的生物质废物量，并可能减少目前每年由垃圾填埋场释放的估计 100,000 公吨温室气体，这可能会导致英国的碳足迹减少圣诞树。

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