廉價(jià)堅(jiān)固的紙袋可以重復(fù)使用還可轉(zhuǎn)變成生物燃料

　　紙袋的部分問題是其相對較短的生命周期，它們與濕氣不相容，而且在作為脆弱的容器短暫使用后缺乏實(shí)際用途。

　　賓夕法尼亞州立大學(xué)的研究人員決定應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，并已創(chuàng)造出一種有可能使消費(fèi)者和環(huán)境受益的產(chǎn)品。通過一些廉價(jià)的加熱和化學(xué)操作，科學(xué)家們創(chuàng)造了一種紙質(zhì)產(chǎn)品，其強(qiáng)度足以多次重復(fù)使用，耐水暴露，并最終可以在最后作為生物燃料的良好來源使用。

　　首席研究員Jaya Tripathi說："重復(fù)使用主要受制于袋子的強(qiáng)度，而典型的紙袋不太可能被重復(fù)使用所需的次數(shù)，因?yàn)樗跐駶櫤蟮哪陀眯院艿停?他以前在賓夕法尼亞州立大學(xué)，現(xiàn)在在加州聯(lián)合生物能源研究所任職。"使用昂貴的化學(xué)工藝來提高濕強(qiáng)度，削弱了紙?jiān)谏虡I(yè)應(yīng)用中的生態(tài)友好和成本效益的特點(diǎn)，因此有必要探索非化學(xué)技術(shù)來提高紙袋的濕強(qiáng)度。

　　Tripathi所倡導(dǎo)的技術(shù)是熱處理，即在缺氧的空間中緩慢加熱紙張的纖維素，以增加其濕時(shí)的抗拉強(qiáng)度。經(jīng)過40分鐘的高溫分解，紙張的濕抗拉強(qiáng)度在392°F(200°C)時(shí)達(dá)到了1,533%的峰值，并隨著溫度的升高而穩(wěn)步下降。

　　她說："我正在研究其他的東西，即研究高溫分解如何影響纖維素作為生物燃料基質(zhì)的葡萄糖產(chǎn)量。但我注意到，隨著我們對纖維素進(jìn)行蒸煮，紙張的強(qiáng)度也在增加。這讓我覺得它可能適合于包裝，這是一個完全不同的應(yīng)用。"

　　這種更強(qiáng)的產(chǎn)品可以看到一個紙袋在使用后忍受著濕的和干的，然而，扭結(jié)降低了它作為生物燃料產(chǎn)品的效用，大大降低了產(chǎn)品的葡萄糖產(chǎn)量。為了解決這個問題，研究人員用堿性的氫氧化鈉溶液處理紙張。紙張從690mg/g的生物質(zhì)基質(zhì)(在392°F的火化溫度下)變成了933mg/g的10%堿性處理。

　　Tripathi說："通過改用更結(jié)實(shí)、可重復(fù)使用的紙質(zhì)購物袋，我們可以消除大部分的廢物。像我們在這項(xiàng)研究中展示的技術(shù)--如果它能夠得到完善--包括將破舊的袋子作為生物燃料生產(chǎn)的基質(zhì)，其影響將是巨大的。"

　　雖然這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室研究顯示了這種耐用紙模型的前景，但它顯然離實(shí)際應(yīng)用還有一段距離。然而，延長紙的生命周期，使其更加耐用，并在廢棄后為其找到用途，可以在很大程度上抵消其生產(chǎn)的環(huán)境成本，使其成為塑料的可行替代品。

　　"當(dāng)這些紙制品的主要用途結(jié)束時(shí)，將其用于次要用途使其更具有可持續(xù)性，"研究人員、賓夕法尼亞州立大學(xué)農(nóng)業(yè)和生物工程副研究教授Daniel Ciolkosz說。"這是我們認(rèn)為社會應(yīng)該考慮的一個概念"。

　　這項(xiàng)研究發(fā)表在《資源、保護(hù)和回收》雜志上。