麻から抽出されたセルロースから製造されたエアロゲルは、工業用セルロースから得られたものと同じくらい効果的です
ドイツとフランスの研究者は、使用済みのヘンプ繊維からセルロースを抽出して、幅広い産業用途を持つハイテク素材であるエアロゲルを製造する新しい方法を研究しています
エアロゲルは歴史的に、シリカやアルミナなどの汚染度の高い無機材料から作られてきましたが、研究は、より環境に優しい有機ポリマーや炭素からの開発を進めることを目的としています。
「これにより、安価で安全な試薬を使用して、温和な条件下で抽出できるセルロースの主な供給源として、使用済みの麻繊維を使用する道が開かれます。」 宣言 Marie Skłodowska-Curie European Industrial Doctoral Program のフェローである Diogo Costa は、バイオベースの循環型経済に関する広範な研究の一環として、この資料を研究しています。
コスタの研究は、ヨーロッパの XNUMX つの大学、XNUMX つの研究機関、および XNUMX つのヨーロッパの企業で構成されるコンソーシアムである Biobased Value Circle (BVC) からの助成金によって資金提供されています。
エアロゲルとは？
1930 年代に発明されたエアロゲルは、液体の内容物が空気に置き換えられ、過去 20 年間、スーパーキャパシタ、ウルトラキャパシタ、バッテリー、淡水化の電極への応用、高温断熱材およびカーボンナノチューブおよびその他の材料。 強力でありながら多孔質であるこの素材は、熱伝導率が低いという重要な利点を提供します。
NASA は、ロケットやシャトル、生命維持装置、ロケット エンジンのテスト ベッドの断熱、宇宙飛行士の手足の断熱にエアロゲルを使用しています。 商用用途には、パイプの断熱材、建設、冷蔵機器および機器、自動車のほか、衣料品などの消費者用途が含まれます。
コスタ氏によると、これまでの研究では、ヘンプから抽出されたビーズ、シート、円筒形モノリスの形のセルロースから作られたエアロゲルは、工業用セルロースから作られたエアロゲルと同じくらい効果的であることが示されています。
コスタ氏によると、ヘンプ繊維の生化学的構成の65〜75％を占めるセルロースは、その豊富さ、生体適合性、および廃棄物から得ることができるため、特に興味深い.
「この新しい一連の素材は、ヘンプをベースにしたビジネスに新たな成長の機会を切り開き、ヘンプのよく知られた環境上の利点を提供しながら、農村コミュニティに新しくより良い仕事を生み出すことができます.. 「エアロゲルは、廃棄物から利益を得たい生産者から、新しいセクター、新しい企業、投資家まで、ヘンプ産業が参加できるますます大きく興味深い市場になるでしょう。 »
ニューヨークを拠点とする研究者の Future Market Insights によると、エアロゲル市場は約 1 億ドルの価値があり、17 年まで毎年 2030% 成長すると予想されています。
製品開発とサプライ チェーンの考慮事項に焦点を当てたコスタ博士の研究は、現在の石油ベースの断熱材を置き換えるための材料を開発するケルンに本拠を置くドイツ航空宇宙センター (DLR) および若い会社と協力して行われます。フランスのハプスハイムにある KEEY エアロゲルは、どちらも BVC コンソーシアムのメンバーです。
コスタ氏は、新しい種類の無公害のバイオベースのエアロゲルの基礎として、茎加工から得られる低品質の麻繊維の可能性を探るほか、生産を拡大してこれらの製品を市場に投入する方法も探っています。は大きな課題だと彼は言います。
「ヘンプセルロースベースのエアロゲルを開発する現在の方法は、まだ時間がかかります」とコスタは言いました. 「それらのスケーリングを最適化する必要があり、湿度、微生物活動、燃焼に対する耐性など、他の多くの要因を考慮に入れる必要があります」と彼は付け加えました.
サプライチェーンの軽量化と海外から輸入された原材料への依存度の低減は、コスタ氏の研究のより広い文脈である、バイオベースの循環型ビジネスモデルの推進を目的としたより広範なヨーロッパの政策で対処される主要な課題です。
EUがヘンプを連合の共通農業政策（CAP）の下で「必須作物」として指定し、欧州の「グリーンディール」に代表される野心的な環境目標を考えると、コスタのプロジェクトは、これらの代替経済を開発するという連合の戦略に完全に適合しています。モデル。
コスタ氏は、「ヘンプ、亜麻、トウモロコシ、小麦などの作物、およびそれぞれの残留物の価値を高めることは、EU で研究されている主要な代替手段の XNUMX つです」と述べています。
欧州グリーン ディールと欧州バイオ経済戦略の一環として、EU はバイオベース製品に特化した法律とラベルを更新し、学界、産業界を代表する利害関係者を動員することを目的としたその他の活動の中で、100 億ユーロの循環的なテーマ別投資プラットフォームを開始する必要があります。と社会、コスタ氏は観察した。
さらに、EU は過去 3,7 年間でバイオエコノミーの研究とイノベーション プロジェクトに 10 億ユーロを投資しており、この投資は Horizon Europe で 2030 年までに XNUMX 億ユーロに増加すると予想されています。気候の課題に対処します。
Biobased Value Circle コンソーシアムに参加する企業は、より持続可能な経済につながる革新的なバイオベース製品の開発をサポートする新世代の研究者をトレーニングするプログラムの一環として、博士課程の学生を長期インターンシップに雇用またはホストしています。
