更好的一次性咖啡杯
582字
2020-11-20 20:05
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火星译客

甘蔗含有大概10%的糖分,这就意味着它还有90%的非糖物质——甘蔗渣。甘蔗渣是甘蔗被粉碎并榨汁后剩下来的物质。2017年全球的蔗糖产量为1.85亿吨,伴随着如此巨大的蔗糖产量同时而来的当然就是巨量的甘蔗渣。

现在,大部分的甘蔗渣都会被燃烧,而燃烧产生的热量会用来驱动发电机来给工厂供电,所以也并不是被完全浪费了。但是波士顿东北大学的机械工程师朱虹礼(音译)相信它仍然没有物尽其用。正如她和同事在本周的《材料》上描述的那样,只需对甘蔗渣进行些许改变,便能将其变成出色的可降解的一次性产品的替代品(如咖啡杯)。

朱博士并不是第一个有这种想法的人,但是前人的尝试没能解决材料和液体共存的问题。朱博士认为她可以通过将另一种可降解材料添加到甘蔗浆中来解决共存问题。从前人的研究中,她明白之前甘蔗渣制品一遇到水就散成碎片的原因在于甘蔗渣是由短纤维组成的,这些短纤维无法充分重叠,因此成品没有足够的弹性。所以朱博士打算找到一种合适的长纤维物质插入到甘蔗渣中从而增加成品的弹性。

竹子似乎是个好选择。竹子长得快,容易分解,最重要的是它含有长纤维。竹子真的有用:研究人员将少量的竹浆液混合进甘蔗渣中,结果长、短纤维间出现了很强的交织性。另外,他们还发现在这个过程中使用的热压技术还激活了纤维中的木质素,这种坚硬的疏水材料能够将纤维紧密地黏合在一起。

随后,朱博士和她的同事们为他们的发明设计了几项考验。他们先是将热油倒在这种新材料上面,发现它没有像以前的甘蔗渣制品那样被熔透,相反地,热油被他们的这个发明排斥了。随后,他们将这种材料制成杯状然后装满接近沸点的热水,最后发现杯子可以保持完整状态达2个多小时。尽管它无法像塑料杯子一样保持长久的完整状态(几乎是无限时间),但是应付在生活中是足够了。同时,这种材料和现在制作杯子用的塑料相比,有更高的强度,而且是绝对完全可以降解的。朱博士将之中材料制成的杯子埋在地里,两个月内杯子就有一半已经降解掉了。她估计半年内,这种材料就可以完全降解掉。

最后,她估计制作这种杯子的成本在每吨2333美元,不到现在采用聚乳酸(发酵植物淀粉)制作的可降解杯成本(4750美元每吨)的一半,同时也仅仅比塑料杯2177美元每吨的成本高那么一点点。因此,朱博士认为甘蔗渣是制作像咖啡杯、吸管、一次性餐盘、轻质餐具等最好的选择,而使用后的垃圾完全可以扔到垃圾填埋站,同时不用有任何心理负担。

本文节选自期刊科学与技术下文章《想要这样子的甘蔗吗?》(2020年11月14日)

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