新型無熱植物生物質壓縮法可生產生物燃料和抗病毒藥物
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文章來源 : 農業科技決策資訊平台 2023-03-07
全球能源消耗的持續上升導致化石燃料資源迅速枯竭，由於化石燃料需要數千年才能補充，因此找出替代的可再生能源一直是科學家們努力的方向。生物質(biomass) 包含來自植物和動物的有機物質，在自然界中隨處可見，其有機成分使其成為環保能源的首選。但植物生物質中含有50%以上的水分，作為燃料使用時，需要透過機械方法或以加熱、自然風化等方式將水分降低至35%左右，以提高發電效率。目前的機械壓縮系統效率較低，因為它還需要後續的熱乾燥過程，以及成本高昂的大型設備。
為了解決這些問題，日本岡山大學研究人員開發了一種有效的機械壓縮系統，用於壓縮植物生物質時無需再經過熱乾燥即可進行發電。該技術可應用於木本和草本植物，並在過程中生成一種含有水溶性木質素的壓縮液體，該液體對流感和豬流行性下痢病毒具有基礎的抗病毒特性。
研究人員使用雪松木板和木屑作為木質來源生物質，及以月桃(Alpinia zerumbet)作為草本生物質來測試新的機械滾動壓縮方法。壓縮後，研究人員將殘餘物壓碎並製成顆粒，以確定它們的燃燒性能，以及過濾壓縮的副產品液體，確定其木質素含量和結構，並使用細胞活力測試評估其抗病毒特性。研究顯示，雪松板顆粒有更高的燃燒熱值，符合 ISO 標準，證明其具有更高的能源性能，而月桃產生更多的水溶性木質素，但其燃燒熱值略低，為 ISO 標準的95%。另一方面，雪松板和月桃的壓縮液均能顯著抑制流感和豬流行性下痢病毒的感染。
研究人員表示，以這種方法獲得的非化學萃取水溶性木質素可以應用在醫藥、化妝品和畜牧業等領域，此外，高碳含量的水溶性木質素可用於碳奈米材料的生產，並有助於減少碳污染。此方法快速又不需要倉庫廠房或額外的熱乾燥過程，可以現場操作之外，亦可以應用於木材和草本植物，因此能夠促進使用當地種植的植物進行生物質發電，有利於促進當地的永續發展。
該研究已發表在材料循環和廢棄物管理雜誌(Journal of Material Cycles and Waste Management)上。【延伸閱讀】- 木質素加工再利用於燃料電池生產
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