Репортаж от Wedoany，Бразильский национальный центр исследований в области энергетики и материалов (CNPEM) разработал упрощенный процесс прямого извлечения окисленных целлюлозных нанофибрилл (TOCNFs) из жома сахарного тростника, увеличив масштаб от лабораторного до пилотного уровня в 500 раз, с выходом целлюлозы около 91%. Наноцеллюлоза — это наноразмерная форма растительных волокон, обладающая высокой прочностью, малым весом и биоразлагаемостью, что делает ее перспективной для применения в упаковке, биомедицине и других областях.
Традиционное производство наноцеллюлозы требует многостадийных химических реакций и больших затрат энергии, тогда как новый метод проводит окисление непосредственно на жоме сахарного тростника, сокращая этапы интенсивной механической обработки и делая процесс более простым. Исследование возглавил Педро Алонсо (Pedro Alonso), студент химического факультета Государственного университета Кампинаса (Unicamp) и стипендиат Фонда поддержки исследований штата Сан-Паулу (Fapesp) при CNPEM. Он отметил, что адаптация инновационных технологий от лабораторного до промышленного масштаба представляет собой огромную задачу, и CNPEM, обладая как передовым аналитическим оборудованием, так и пилотными установками, приближенными к промышленным условиям, способствует этому процессу валидации.
Руководитель исследования, научный сотрудник CNPEM Жулиана да Силва Бернардес (Juliana da Silva Bernardes), указала, что уникальность данного процесса заключается в выполнении производства за одну технологическую операцию без необходимости высокого давления и температуры, что снижает энергопотребление и облегчает масштабирование. Руководитель группы масштабирования биопроцессов CNPEM Карлос Фильо (Carlos Filho) добавил, что постоянное взаимодействие пилотных установок и команды по разработке процессов с научно-исследовательской группой позволяет валидировать процесс в промышленно значимых условиях, обеспечивая более высокую эксплуатационную надежность и потенциал применения.
Полученные данным методом нанофибриллы обладают наноразмерами и высокой коллоидной стабильностью, их характеристики соответствуют требованиям промышленного применения. Наноцеллюлоза как возобновляемый и биоразлагаемый материал также может использоваться в легких композитных материалах, электронных устройствах, системах доставки лекарств и для восстановления окружающей среды. Бернардес отметила, что в Бразилии все еще существуют нормативные ограничения, однако данный материал уже изучается и применяется в других странах. Результаты этого исследования показывают, что сельскохозяйственные отходы могут быть преобразованы в продукцию с высокой добавленной стоимостью, что способствует развитию биоэкономики и переходу к устойчивым материалам.
