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Biomasse-Plastik - billig und fröhlich

18.05.2012

Ein Team von Chemieingenieuren an der University of Massachusetts Amherst hat eine neue, kostengünstige Methode zur Herstellung von Kunststoff aus Biomasse entwickelt. Das neue chemische Verfahren im Labor zeigt eine hohe Effizienz von 75 % bei der Verarbeitung biologischer Rohstoffe zu p-Xylol – einer Schlüsselkomponente für die Herstellung von beispielsweise Plastikflaschen.

Der Schlüssel zum Erfolg war die Verwendung eines Zeolith-Katalysators, der Nebenreaktionen verhindert und das Ausgangsmaterial in wertvolles p-Xylol umwandelt.

Die Industrie stellt derzeit p-Xylol aus Erdöl her. Das gewonnene Xylol wird zur Herstellung von Polyethylenterephthalat verwendet, das für eine Vielzahl von Kunststoffprodukten verwendet wird: Lebensmittelverpackungen, Kunstfasern, Autoteile usw. Der volatile Ölpreis und die hohen Verarbeitungskosten wirken sich jedoch negativ auf den Preis vieler Produkte aus, die p-Xylol verwenden.

Das neue Verfahren wandelt Glucose in einer dreistufigen Reaktion mit einem Zeolith-Katalysator in p-Xylol um. Der Prozess findet in einem Hochtemperaturreaktor statt, der Biomasse enthält. Dies ist ein großer Durchbruch, da alle anderen Verfahren zur Gewinnung von p-Xylol aus erneuerbaren Quellen entweder sehr teuer (z. B. Fermentation) oder aufgrund der geringen Ausbeute an nützlichem Produkt ineffizient sind.

Die neue Technologie wird es ermöglichen, aus Zellulose, dem Hauptbestandteil von Pflanzen, eine Vielzahl nützlicher Produkte herzustellen, darunter Biokraftstoffe und p-Xylol. So kann sich in der Kunststoffindustrie die chemische Industrie teilweise aus der Abhängigkeit vom Öl befreien.

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Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Die Existenz einer Entropieregel für die Quantenverschränkung wurde nachgewiesen 09.05.2024

Die Quantenmechanik überrascht uns immer wieder mit ihren mysteriösen Phänomenen und unerwarteten Entdeckungen. Kürzlich stellten Bartosz Regula vom RIKEN Center for Quantum Computing und Ludovico Lamy von der Universität Amsterdam eine neue Entdeckung vor, die sich mit der Quantenverschränkung und ihrem Zusammenhang mit der Entropie befasst. Quantenverschränkung spielt eine wichtige Rolle in der modernen Quanteninformationswissenschaft und -technologie. Aufgrund der Komplexität seiner Struktur ist es jedoch schwierig, es zu verstehen und zu verwalten. Die Entdeckung von Regulus und Lamy zeigt, dass die Quantenverschränkung einer Entropieregel folgt, die der für klassische Systeme ähnelt. Diese Entdeckung eröffnet neue Perspektiven im Bereich der Quanteninformationswissenschaft und -technologie und vertieft unser Verständnis der Quantenverschränkung und ihrer Verbindung zur Thermodynamik. Die Ergebnisse der Studie weisen auf die Möglichkeit der Reversibilität von Verschränkungstransformationen hin, was ihre Verwendung in verschiedenen Quantentechnologien erheblich vereinfachen könnte. Eine neue Regel öffnen ... >>

Mini-Klimaanlage Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Der Sommer ist eine Zeit der Entspannung und des Reisens, doch oft kann die Hitze diese Zeit zu einer unerträglichen Qual machen. Lernen Sie ein neues Produkt von Sony kennen – die Mini-Klimaanlage Reon Pocket 5, die verspricht, den Sommer für ihre Benutzer angenehmer zu gestalten. Sony hat ein einzigartiges Gerät vorgestellt – den Reon Pocket 5 Mini-Conditioner, der an heißen Tagen für Körperkühlung sorgt. Damit können Benutzer jederzeit und überall Kühle genießen, indem sie es einfach um den Hals tragen. Diese Mini-Klimaanlage ist mit einer automatischen Anpassung der Betriebsmodi sowie Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren ausgestattet. Dank innovativer Technologien passt Reon Pocket 5 seinen Betrieb an die Aktivität des Benutzers und die Umgebungsbedingungen an. Benutzer können die Temperatur einfach über eine spezielle mobile App anpassen, die über Bluetooth verbunden ist. Darüber hinaus sind speziell entwickelte T-Shirts und Shorts erhältlich, an denen ein Mini-Conditioner angebracht werden kann. Das Gerät kann oh ... >>

Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

Mit dem Aufkommen neuer Technologien und der Entwicklung von Raumfahrtprogrammen wird die Erzeugung von Solarenergie im Weltraum immer machbarer. Der Leiter des Startups Virtus Solis teilte seine Vision mit, mit dem Raumschiff von SpaceX Orbitalkraftwerke zu bauen, die die Erde mit Strom versorgen können. Das Startup Virtus Solis hat ein ehrgeiziges Projekt zur Schaffung von Orbitalkraftwerken mit dem Starship von SpaceX vorgestellt. Diese Idee könnte den Bereich der Solarenergieerzeugung erheblich verändern und sie zugänglicher und kostengünstiger machen. Der Kern des Plans des Startups besteht darin, die Kosten für den Start von Satelliten ins All mithilfe von Starship zu senken. Es wird erwartet, dass dieser technologische Durchbruch die Solarenergieproduktion im Weltraum gegenüber herkömmlichen Energiequellen wettbewerbsfähiger machen wird. Virtual Solis plant den Bau großer Photovoltaikmodule im Orbit und nutzt Starship für die Lieferung der notwendigen Ausrüstung. Allerdings eine der größten Herausforderungen ... >>

Neue Methode zur Herstellung leistungsstarker Batterien 08.05.2024

Mit der Entwicklung der Technologie und dem zunehmenden Einsatz von Elektronik wird die Frage der Schaffung effizienter und sicherer Energiequellen immer dringlicher. Forscher der University of Queensland haben einen neuen Ansatz zur Herstellung von Hochleistungsbatterien auf Zinkbasis vorgestellt, der die Landschaft der Energiebranche verändern könnte. Eines der Hauptprobleme herkömmlicher wiederaufladbarer Batterien auf Wasserbasis war ihre niedrige Spannung, die ihren Einsatz in modernen Geräten einschränkte. Doch dank einer neuen, von Wissenschaftlern entwickelten Methode konnte dieser Nachteil erfolgreich überwunden werden. Im Rahmen ihrer Forschung wandten sich Wissenschaftler einer speziellen organischen Verbindung zu – Catechol. Es erwies sich als wichtige Komponente, die die Stabilität der Batterie verbessern und ihre Effizienz steigern kann. Dieser Ansatz hat zu einer deutlichen Spannungserhöhung der Zink-Ionen-Batterien geführt und sie damit wettbewerbsfähiger gemacht. Laut Wissenschaftlern haben solche Batterien mehrere Vorteile. Sie haben b ... >>

Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

Bier, eines der häufigsten alkoholischen Getränke, hat einen ganz eigenen Geschmack, der sich je nach Temperatur des Konsums verändern kann. Eine neue Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams hat herausgefunden, dass die Biertemperatur einen erheblichen Einfluss auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks hat. Die vom Materialwissenschaftler Lei Jiang geleitete Studie ergab, dass Ethanol- und Wassermoleküle bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Arten von Clustern bilden, was sich auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks auswirkt. Bei niedrigen Temperaturen bilden sich eher pyramidenartige Cluster, wodurch die Schärfe des „Ethanol“-Geschmacks abnimmt und das Getränk weniger alkoholisch schmeckt. Im Gegenteil, mit steigender Temperatur werden die Cluster kettenförmiger, was zu einem ausgeprägteren alkoholischen Geschmack führt. Dies erklärt, warum sich der Geschmack einiger alkoholischer Getränke, wie z. B. Baijiu, je nach Temperatur ändern kann. Die Erkenntnisse eröffnen Getränkeherstellern neue Perspektiven, ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Gefährlicher Regengeruch 14.03.2017

Jeder kennt den frischen Geruch, der die Luft nach Regen erfüllt. Es bringt normalerweise ein Gefühl von Frieden und Ruhe mit sich, aber nur wenige Menschen wissen, dass es auch tödlich sein kann. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass Regen eine Suspension von Bakterien in die Luft befördert, von denen einige tatsächlich Krankheiten verbreiten.

Amerikanische Wissenschaftler vom Institute of Technology (Massachusetts, USA) erklärten, wie der Geruch von „feuchter Erde“ die Entfernung vom Boden bis zur Nase überwindet. Es geht um eine Chemikalie namens Geosmin, die für ein bestimmtes Aroma verantwortlich ist: Der menschliche Geruchssinn ist so empfindlich dafür, dass wir diesen Geruch wahrnehmen können, wenn es nur fünf (!) Geosmin-Moleküle für eine Billion andere Moleküle gibt. Wissenschaftler wussten es schon lange, aber sie wussten nicht genau, wie es mit Regentropfen in Verbindung gebracht wird.

Mit Hochgeschwindigkeitskameras und fluoreszierender Farbe filmten die Forscher Wassertropfen, die auf verschiedene Bodenarten fielen, die eine Vielzahl von Bakterien enthielten. Dabei wurde deutlich, wie die Tropfen Mikroben behutsam in die Luft „katapultieren“. Wenn ein Tropfen mit einer bestimmten Geschwindigkeit auf den Boden trifft, schließt er winzige Luftbläschen ein, jede nicht breiter als ein menschliches Haar. Wie die Luftblasen, die vom Boden des Beckens aufsteigen, wenn eine Person darin eintaucht, streben auch diese nach oben, durchbohren daher den Tropfen und zerplatzen, wenn sie seine Oberfläche erreichen. Dadurch entsteht eine improvisierte Fontäne, die zusammen mit dünnen Wasserstrahlen Bakterien in die Luft befördert.

Das Team fand heraus, dass ein Wassertropfen beim Auftreffen auf den Boden in Hunderte kleiner Tröpfchen zerfällt, die jeweils Tausende lebender Bakterien enthalten. In diesen mikroskopisch kleinen Tröpfchen können Bakterien eine weitere Stunde leben, während der Wind sie durch die Gegend trägt. Cullen Bui, einer der Forscher des Projekts, sagt, der nächste Schritt bestehe darin, herauszufinden, wie weit die Bakterien reisen können.

Bakterien sind für Menschen nicht so beängstigend, aber es gibt einen Grund, warum Bui und seine Kollegen mit der Studie begonnen haben. Sie wurden von einem britischen Wissenschaftler kontaktiert, der besorgt über die Ausbreitung der Melioidose während der Regenzeit in Südostasien und Nordaustralien war. Diese Infektionskrankheit ist behandelbar, aber ohne geeignete Antibiotika kann die Sterblichkeitsrate bis zu 90 % betragen (d. h. von 10 erkrankten Menschen sterben 9). Wissenschaftler führen die Ausbreitung der Infektion auf Niederschläge zurück, und nachdem der Mechanismus ihrer Ausbreitung bekannt geworden ist, versprechen sie, alle geeigneten Maßnahmen zu ergreifen.

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