반복적으로 재사용한 다음 바이오 연료로 재활용하는 더 강한 종이 봉투가 미래가 될 수 있습니다.

2023년 4월 19일

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작성자: 펜실베이니아 주립대학교 Jeff Mulhollem

전 세계가 일회용 비닐봉지와 같은 플라스틱 사용을 줄이는 방법을 모색하고 있는 가운데, Penn State 연구진의 새로운 연구에서는 종이봉투를 더 강하게 만드는 과정, 특히 젖었을 때 종이봉투를 보다 실행 가능한 대안으로 만드는 과정을 보여줍니다.

이 연구는 여러 번 사용할 수 있을 만큼 내구성이 뛰어난 종이 봉지를 만드는 과정을 제안한 다음 알칼리 처리를 통해 화학적으로 분해되어 바이오 연료 생산의 원천으로 사용되는 과정을 제안한다고 농업 및 생명 공학 부교수인 Daniel Ciolkosz 연구원이 말했습니다.

"이러한 종이 제품의 주요 사용이 끝나면 2차 목적으로 사용하면 더욱 지속 가능해집니다."라고 그는 말했습니다. "종이 폐기물을 재활용하고 줄이는 것은 매립될 총 고형 폐기물을 줄이는 데도 도움이 됩니다. 이는 사회가 고려해야 할 개념입니다."

이번 봄에 펜실베니아 주립대에서 바이오재생 시스템 박사 학위를 취득하고 캘리포니아 합동 바이오에너지 연구소(Joint BioEnergy Institute)의 직위를 수락한 수석 연구원 Jaya Tripathi는 종이에 있는 셀룰로오스를 반탄화하거나 산소로 구워내는 혁신적인 공정을 고안했습니다. - 젖었을 때 인장 강도를 크게 증가시키는 박탈된 환경.

그녀는 종이 봉투는 플라스틱 사용으로 인한 환경 영향을 줄이기 위해 비닐 봉투를 대신하는 인기 있는 대안이라고 설명했습니다. 그러나 종이 봉투는 특히 젖었을 때 내구성이 낮기 때문에 수명이 짧습니다. 그리고 종이 봉지는 지구 온난화 가능성을 기존의 고밀도 폴리에틸렌 봉지보다 낮은 수준으로 낮추기 위해 여러 번 재사용해야 한다고 Tripathi는 덧붙였습니다.

"재사용은 주로 봉지 강도에 따라 결정되며 일반적인 종이 봉지는 젖었을 때 내구성이 낮기 때문에 필요한 횟수만큼 재사용할 수 없습니다."라고 그녀는 말했습니다. "습윤 강도를 높이기 위해 값비싼 화학 공정을 사용하면 종이의 친환경적이고 상업적인 적용을 위한 비용 효율적인 특성이 감소하므로 종이 봉지의 습윤 강도를 높이기 위한 비화학적 기술을 탐구할 필요가 있습니다. 반탄화가 답이 될 수 있습니다."

반탄화로 인해 종이의 포도당 생산량이 감소했기 때문에 그녀는 종이를 잿물 또는 가성소다라고도 알려진 수산화나트륨 용액으로 처리하여 포도당 생산량을 증가시켜 바이오 연료 생산을 위한 더 나은 공급원으로 만들었습니다.

최근 Resources, Conservation and Recycling에 발표된 연구 결과에서 연구진은 여과지를 매체로 사용하여 392℃에서 40분 동안 반탄화한 후 종이의 습윤 인장 강도가 1,533%, 2,233%, 1,567%, 557% 증가했다고 보고했습니다. 화씨 428도, 464F, 500F입니다.