کاتالیزور اتمی، ارزش پنهان ضایعات گیاهی را آشکار می‌کند

دانشمندان یک کاتالیزور اتمی ایجاد کرده‌اند که ارزش پنهان ضایعات گیاهی را آشکار می‌کند.

محققان یک کاتالیزور بسیار کارآمد ایجاد کرده‌اند که لیگنین مقاوم موجود در ضایعات گیاهی را در شرایط نسبتاً ملایم به مواد شیمیایی مفید تجزیه می‌کند. این کشف با آشکار کردن دقیق نحوه عملکرد کاتالیزور در سطح اتمی، می‌تواند به تبدیل ضایعات جنگلداری و کشاورزی به بلوک‌های ساختمانی تجدیدپذیر برای سوخت‌ها، پلاستیک‌ها و سایر مواد کمک کند.

لیگنین دومین ترکیب آلی فراوان در گیاهان پس از سلولز است و به دیواره سلولی گیاهان استحکام می‌بخشد. با این حال، لیگنین بسیار مقاوم است و تجزیه آن به مواد شیمیایی مفید دشوار است. این امر باعث شده است که لیگنین اغلب به عنوان یک ضایعات در صنایع جنگلداری و کشاورزی در نظر گرفته شود.

در این تحقیق، دانشمندان یک کاتالیزور جدید بر پایه اتم‌های نیکل ایجاد کردند که می‌تواند لیگنین را در شرایط نسبتاً ملایم تجزیه کند. این کاتالیزور با استفاده از یک فرآیند به نام هیدروژنزایی، پیوندهای شیمیایی موجود در لیگنین را می‌شکند و آن را به مواد شیمیایی مفید مانند فنول‌ها و الکل‌ها تبدیل می‌کند.

فنول‌ها و الکل‌ها مواد شیمیایی مهمی هستند که در تولید طیف گسترده‌ای از محصولات از جمله پلاستیک‌ها، سوخت‌ها و داروها استفاده می‌شوند. با استفاده از این کاتالیزور جدید، می‌توان لیگنین را به یک منبع تجدیدپذیر از این مواد شیمیایی تبدیل کرد.

دانشمندان همچنین با استفاده از تکنیک‌های طیف‌سنجی پیشرفته، نحوه عملکرد کاتالیزور را در سطح اتمی بررسی کردند. آنها دریافتند که اتم‌های نیکل در کاتالیزور با لیگنین تعامل می‌کنند و پیوندهای شیمیایی آن را تضعیف می‌کنند. این امر باعث می‌شود که لیگنین به راحتی تجزیه شود.

این کشف می‌تواند پیامدهای مهمی برای صنعت داشته باشد. با استفاده از این کاتالیزور جدید، می‌توان ضایعات جنگلداری و کشاورزی را به یک منبع ارزشمند از مواد شیمیایی تبدیل کرد. این امر می‌تواند به کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی و ایجاد یک اقتصاد پایدارتر کمک کند.