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標題:
以植物取代石油為原料,有望降低碳纖維價格 [1P]
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作者:
goodperson
時間:
2018-1-25 12:47:15
標題:
以植物取代石油為原料,有望降低碳纖維價格 [1P]
本帖最後由 goodperson 於 2018-2-2 21:07 編輯
以植物取代石油為原料,有望降低碳纖維價格
Kyle 19/01/2018 明日科技
2018-2-2 21:06:55 上傳
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碳纖維(圖:Jeremiah Wong )。
人類歷史上,每個時代的躍進都伴隨著一個新材料的誕生,而
碳纖維
被認為是下一代科技發展的重要材料,具有比鋼更輕盈、同時更堅韌的特性。
近年,碳纖維已開始出現於我們周遭的產品中,用以製造腳踏車車架、高爾夫球具,高級跑車等等
。但現在受限於其製程之原物料:
聚丙烯腈( Polyacrylonitrile )
的價格過高的因素,一直無法量產。但日前,一組團隊的研究成果,有望打破此項困境。
丙烯腈
目前合成丙烯腈的方法,通常是經由
昂貴的觸媒
,將丙烯經由氨氧化反應( Ammoxidation)生成。此反應會耗散掉許多廢熱,而且會生成有毒的副產物,如:乙腈( Acetonitrile )。同時,因為
丙烯的主要來源為石油
,而造成丙烯腈的價格高昂且波動不定,導致碳纖維成本也受到影響。
而
研究團隊最近成功以植物,特別是人類無法使用的部分:玉米稈、麥稈等等部位,作為原料,先將其製成糖類後,再經由微生物合成為 3 – 羥基丙酸( 3 – Hydroxypropionic acid ),最後經觸媒反應生成丙烯腈。
此合成方法,不僅提高產率,同時也解決了廢熱與有毒副產物的問題。更重要的是,這方法擺脫了受石油價格限制的問題。
未來發展
美國再生能源實驗室( National Renewable Energy Laboratory )的
格雷克·貝克漢姆
( Gregg Beckham ),同時也是此論文的共同作者之一,解釋:「如果能夠透過較佳的丙烯腈合成方法穩定其價格,碳纖維的價格也許能得以降低。」
而目前研究團隊正與多家企業合作,試圖將此製程方法應用到大量生產的工廠線上,合成出丙烯腈並後續製成碳纖維。也許有望突破當前碳纖維價格因素的困境。
明日科學
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