啤酒是由麦芽发酵而成,但酿造完成后,会产生大量的大麦残渣成为废弃物, 据贝尔法斯特女王大学称,欧盟的啤酒厂每年要处理约340万吨的废弃大麦谷物。不过,这种情况可能很快会发生改变,爱尔兰和阿曼的科学家们找到了一种以低成本将啤酒废料变成活性炭和碳纳米管等高价值的碳材料的途径,这一研究结果已在《化学技术与生物技术杂志》上发表。
一、啤酒肥料变成活性炭和碳纳米管的途径
据奥斯曼博士领导下,研究人员先将谷物干燥,再用磷酸和氢氧化钾洗液进行两阶段化学和热处理,最后得到活性炭和碳纳米管。磷酸和氢氧化钾都是成本很低的化学材料,活性炭和碳纳米管不仅价格高而且需求很大。
在实验室的测试中,奥斯曼的研究小组用一公斤大麦残渣可以生产足够覆盖 100 座足球场的活性炭。
活性炭有过滤作用,还可以用于家庭取暖燃料、烧烤煤球或水过滤器等。碳纳米管更是一种具有大量尖端用途的材料,如药物运输、癌症的靶向治疗、电子消费品甚至 5G 天线等,这种管状分子形成于多种化学反应过程,可从液化石油气甚至报纸中制造,但科学家们还在寻找一种稳定且能大量生产碳纳米管的方法。
二、应用这一技术的意义
每年欧盟啤酒厂丢掉约 340 万吨未用完的谷物,重量相当于 50 头大象,这项技术可以有效减少浪费。我们能将原本会浪费的东西转化为有用的生物燃料,可以节省大量进口碳材料的费用和能源消耗,还能促进啤酒厂所在地区的当地经济发展。?
三、学术界关于用粮食生产的生物燃料的使用存在争议
尽管生物燃料听起来很环保,但研究人员发现,生物燃料不同于化石燃料燃烧是向空气中释放远古时代的碳,它是从大气中回收碳,这对环境的负面影响更大。生物燃料产生的排放多于化石燃料。用大豆、油菜籽、向日葵等制造的生物柴油污染均高于传统柴油。生物燃料的使用还导致了全球粮食价格上涨,这给贫困人群带来沉重的经济负担,因此遭到环保组织的极力反对。
不过,把大麦废料转成碳材料和直接用粮食作燃料有一定的区别,合理使用这项技术也可以创造出高价值的产品。