【炭黑產(chǎn)業(yè)網(wǎng)】12月25日消息，美國能源部太平洋西北國家實驗室(PNNL)與輪胎制造業(yè)巨頭普利司通攜手，致力于推進一項創(chuàng)新技術(shù)，將乙醇高效轉(zhuǎn)化為丁二烯——這一合成橡膠的關(guān)鍵組分。該合作的核心亮點在于PNNL團隊研發(fā)的新型催化劑，其獨特之處在于能在高轉(zhuǎn)化率下保持高選擇性，不僅大幅減少了對熱量的依賴，還有效降低了丁二烯生產(chǎn)過程中的二氧化碳排放量。據(jù)PNNL首席科學(xué)家Vanessa Dagle介紹，該催化劑的性能持久穩(wěn)定，能持續(xù)高效產(chǎn)出丁二烯，不會出現(xiàn)性能衰減。
隨著全球?qū)ο鹉z需求的持續(xù)增長，傳統(tǒng)丁二烯生產(chǎn)方式面臨挑戰(zhàn)。以往，丁二烯主要作為蒸汽裂解工藝的副產(chǎn)品，而這一過程高度依賴原油。然而，北美能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，特別是從頁巖氣中提取天然氣的趨勢，導(dǎo)致丁二烯產(chǎn)量下滑，因為相較于石腦油等原油產(chǎn)品，天然氣蒸汽裂解產(chǎn)生的丁二烯量較少。面對這一困境，Dagle指出，研發(fā)新的丁二烯生產(chǎn)途徑顯得尤為重要。
普利司通核心聚合物科學(xué)執(zhí)行董事Mark Smale對此合作寄予厚望，他認為這一項目將極大推動行業(yè)向可持續(xù)發(fā)展邁進，使普利司通的科研團隊站在技術(shù)創(chuàng)新的前沿，以更加環(huán)保的方式革新輪胎制造中的丁二烯獲取途徑。他強調(diào)，公司對此項目及其創(chuàng)新工藝充滿期待，并對PNNL的合作表示衷心感謝。
值得一提的是，PNNL的這項催化劑技術(shù)自2018年初露鋒芒，便在美國能源部生物能源技術(shù)辦公室的支持下不斷成熟。如今，得益于美國能源部工業(yè)效率和脫碳辦公室超千萬美元的資助，普利司通與PNNL將攜手用三年時間，共同優(yōu)化這一催化工藝。
在探索更可持續(xù)的循環(huán)經(jīng)濟方面，研究人員著眼于乙醇的廣泛應(yīng)用潛力。乙醇不僅來源廣泛，可不依賴原油生產(chǎn)，而且其原料可多樣化，包括植物物質(zhì)、藻類、食物殘渣乃至社會廢物和工業(yè)廢料。據(jù)炭黑產(chǎn)業(yè)網(wǎng)了解，研究人員甚至嘗試利用廢水處理污泥中的人類排泄物作為乙醇生產(chǎn)的原料，同時也在探索廢舊輪胎回收利用生產(chǎn)乙醇的可能性。
通過PNNL的催化劑技術(shù)，乙醇經(jīng)過一系列化學(xué)反應(yīng)，最終轉(zhuǎn)化為丁二烯。這一過程中，催化劑首先促使乙醇的氫原子重排，生成乙醛，隨后再經(jīng)過一系列復(fù)雜的原子和鍵的重排，最終形成丁二烯。Dagle表示，這項技術(shù)有望將社會廢棄物轉(zhuǎn)化為寶貴原材料，用于生產(chǎn)日常生活中的多種產(chǎn)品，同時實現(xiàn)溫室氣體減排。
在為期三年的合作期間，普利司通將向PNNL提供由回收輪胎制成的乙醇，用于催化工藝的研發(fā)與擴大。PNNL聯(lián)合首席研究員Rob Dagle透露，他們的目標是開發(fā)出一種能夠從實驗室規(guī)模順利擴展至商業(yè)規(guī)模的催化工藝，為普利司通計劃在俄亥俄州阿克倫建造的試驗工廠提供技術(shù)支持。
Vanessa Dagle展望，如果試點研究順利并取得商業(yè)化成功，未來消費者將有望用上更加環(huán)保的“綠色輪胎”。
