Lignin, sản phẩm phụ của rừng, có thể đóng vai trò quan trọng trong các vật liệu bền vững mới
bởi Đại học Borås
Mẫu phòng thí nghiệm của sản phẩm polyme lignin. Tín dụng: Đại học Borås
Lignin, một sản phẩm phụ của ngành công nghiệp lâm nghiệp, có thể được sử dụng để sản xuất các vật liệu bền vững có thể thay thế nhựa truyền thống. Điều này đã được tiết lộ trong một dự án nghiên cứu tại Đại học Borås ở Thụy Điển. Matilda Johansson, người có bằng Tiến sĩ về Công nghệ Polymer, đã nghiên cứu cách lignin có thể được biến đổi về mặt hóa học và sử dụng trong vật liệu composite sinh học gia cố bằng sợi. Mục tiêu là tạo ra các vật liệu không chỉ có thể thay thế các sản phẩm gốc dầu mà còn giảm trọng lượng của các cấu trúc mà không ảnh hưởng đến các đặc tính cơ học.
Dự án xoay quanh bốn vấn đề chính: Làm thế nào để cải thiện khả năng tương thích của lignin với các chất khác? Làm thế nào để quá trình biến đổi trở nên hiệu quả hơn và thân thiện với môi trường hơn? Làm thế nào để cải thiện các đặc tính cơ học và nhiệt của vật liệu? Và làm thế nào để kết hợp sợi để tăng cường thêm sức mạnh cho vật liệu?
"Lignin có nhiều khả năng chưa được khám phá. Bằng cách biến đổi lignin về mặt hóa học, có thể tạo ra một vật liệu có tiềm năng lớn để thay thế các vật liệu gốc dầu", Johansson cho biết.
Phương pháp này bao gồm việc chiết xuất lignin từ chất thải nông nghiệp và rừng và biến đổi hóa học bằng cách sử dụng axetic anhydride và vi sóng. Điều này cho phép lignin liên kết với các polyme khác, chẳng hạn như PLA (axit polylactic). Sau đó, các phương pháp như đùn, in 3D và đúc nén được sử dụng để tạo ra vật liệu composite được gia cố bằng sợi cellulose tái sinh.
Lợi ích về môi trường và hiệu quả sử dụng tài nguyên
"Dự án góp phần giảm thiểu việc sử dụng nhựa truyền thống, tức là vật liệu gốc dầu. Vật liệu bao gồm các thành phần tự nhiên và không sử dụng hóa chất độc hại trong quá trình sản xuất. Ngày càng có nhiều ngành công nghiệp chuyển sang các giải pháp thay thế có nguồn gốc sinh học và vật liệu này có thể là một lựa chọn để giảm tác động đến khí hậu. Thực tế là nó cũng bao gồm một vật liệu được coi là sản phẩm phụ từ một ngành công nghiệp khác, tức là có giá trị thấp, giúp toàn bộ quá trình tiết kiệm tài nguyên hơn", Johansson giải thích.
Dự án là một đóng góp quan trọng cho nghiên cứu về vật liệu bền vững. Điều này chứng minh tầm quan trọng của việc phát triển các giải pháp thay thế thân thiện với môi trường cho các vật liệu hiện nay.
"Mức tiêu thụ cao hiện nay có nghĩa là có một lượng vật liệu đáng kinh ngạc, nhưng chỉ có một tỷ lệ rất nhỏ được tái chế, dẫn đến sự tích tụ vật liệu góp phần gây ra nhiều sự tàn phá trong tự nhiên. Nếu có thể lựa chọn một vật liệu ít tác động đến thiên nhiên khi được sản xuất cũng như ít tác động đến thiên nhiên khi được sử dụng, thì đó là một chiến thắng đôi bên cùng có lợi", Johansson cho biết.
Thông tin thêm: Matilda Johansson, Đánh giá cao lignin: Con đường đến vật liệu sinh học tổng hợp bền vững và hiệu suất cao (2025)
Do Đại học Borås cung cấp
