新研發的無熱植物壓榨機可以同時生產生物燃料和抗病毒藥物
在將植物材料轉化為生物燃料,為巨型噴氣機和快速摩托車等提供動力之前,必須從其中去除大量的水分,這通常需要機械壓榨和熱乾燥。來自日本的研究人員已經找到了一種方法來消除該過程中的熱力部分,從而從雪松和生薑中提取出可溶於水的抗病毒化合物,同時將這些植物變成清潔、高效的燃料。
為了創造一個能夠從植物物質中提取水分的過程,以至於不需要熱乾燥,日本岡山大學的研究人員創造了一個滾動壓縮機。然後他們將雪松木板、雪松碎片和一種被稱為Alpinia zerumbet的生薑品種送入壓機。然後將所有三種脫水材料變成顆粒,並進行燃燒,以評估它們作為燃料的有效作用。
科學家們發現,雪松木板和姜類植物的壓縮性比木屑更好,他們認為這是由於植物材料的內部結構以一種結構化的方式排列,而不是以木屑中更混亂的方式排列。想想看,把一管牙膏從底部捲起來。你能夠從一個筆直和空心的管子中提取更多的東西,而不是從一個縱橫交錯的不同通道中提取。
他們還發現,由雪松木板製成的顆粒在燃燒時產生的熱值比生薑植物還要高。雪松顆粒的燃燒水平與總部設在瑞士的國際標準化組織(ISO)制定的標準相符,而生薑的燃燒水平約為標準的95%。(ISO是一個國際組織,在廣泛的行業中製定標準)。
“我們的方法不需要時間,不需要庫房,也不需要額外的熱乾燥,可以現場操作,”研究報告的共同作者,岡山大學病理學和實驗醫學系的助理教授Toshiaki Ohara說。”這種壓縮機可以擠壓木材和草藥,使我們可以利用當地種植的植物促進生物質發電。這些特點對推進當地的可持續發展是有益的”。
此外,即使生薑植物的燃燒效率低於最佳狀態,但它們產生了最多的水溶性木質素,這種化合物長期以來一直是木漿和造紙業的一個分支,其潛在用途越來越受到關注,包括其作為抗病毒的應用。
2021年的一項研究表明,植物材料的熱乾燥會對木質素的水溶性產生負面影響。這就是為什麼新的無熱乾燥植物的方法有希望的原因之一,因為水溶性可以擴大一種物質的利用程度。在日本的研究中,從生薑植物以及在較小程度上從雪松片中提取的木質素有效地抑制了導致流感和豬流行性腹瀉的病毒的活性。以前的研究表明,基於木質素的塗層能有效地擊敗2型單純皰疹病毒和艾滋病毒。
研究報告的共同作者、岡山大學跨學科科學研究中心的Yuta Nishina博士說:”通過這種方法獲得的非化學提取的水溶性木質素可以在醫學、化妝品和畜牧業領域找到應用。”
這項研究已經發表在《材料循環和廢物管理》雜誌上。