@ 2018.03.23 , 08:00

为环保操碎心:用粪便造纸

为环保操碎心:用粪便造纸
Credit: 123RF

打印、书籍、广告……纸几乎无处不在。全球超过40%的砍伐木材被用来造纸,这个过程需要砍伐数百万棵树木,同时消耗大量水资源。如今,维也纳大学的研究人员开发出一种环保造纸法——利用动物粪便造纸。

食草动物吃大量草及其它植物。这意味着,它们的粪便里有大量纤维素,含量可高达40%(具体取决于动物种类),提取起来很容易。在大量饲养农场动物的地区,二度利用动物粪便能够很好地解决农业废弃物问题,并以廉价而环保的方式生产纸张。

由于动物在体内处理过纤维素;因此,相较于原木材,将这种半消化的纤维素转化为纤维素纳米纤维所耗费的能量和化学物质更少。这种方法可以减少造纸步骤,因为粪便里的纤维素既经过咀嚼,也经过酸和酶的处理。这样一来,我们可以节约金钱、能源和化学物质。相较于传统造纸法,这种方法造出来的纸具有同等甚至更优的性能。

许多粪便类型都可用于造纸。研究人员试验了山羊、马、奶牛、大象的粪便。这么说吧,我们完全不缺原材料。非洲公园里生活着成千上万头大象,世界各地更有无数牛羊农场,它们能够拉出数以吨计的粪便。

粪便造纸法的具体流程:首先,用氢氧化钠处理粪便,分离木质素及其它杂质(木质素可作为肥料或燃料,进行二度利用);其次,用次氯酸钠进行漂白,分离剩余木质素;随后,轻微研磨纤维素,将其分解为造纸过程所必需的纳米纤维。相较而言,若想从木材中分离纤维素,我们需要更多处理步骤和研磨过程。尽管这种新方法也需要研磨步骤,但能够减少耗能量。

提取纳米纤维后,接下来的造纸步骤就一样了。上述预处理过程很简单,在现有工厂利用现有设备或许就能够轻松完成。这种新方法造出来的纸既可用于传统书写,也可用于其它用途,如废水过滤器。

目前,研究人员正在尝试从粪便中提取生物气,用作燃料;从残渣中提取纤维素,用来造纸。

本文译自 zmescience,由译者 蛋花 基于创作共用协议(BY-NC)发布。
原作者:ELENA MOTIVANS


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