活用觸媒與微生物以甘油產製出樹脂原料

 

刊登日期:2016/9/9
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甘油常可見於醫藥品或化妝品的添加劑,或是應用於食品添加物,然而每年甘油廢棄量仍達 100萬噸以上。為將過剩而被視為廢棄物之甘油開拓其他工業用途,日本化學品製造大廠 Daicel 即開始投入相關之開發研究。此外,目前各式各樣的化學品生產及化工製程均須仰賴觸媒之使用,然而有些觸媒無法完成之催化反應,例如觸媒對於化合物中碳元素的增碳反應即效果不彰,然而微生物卻能簡單地促使其反應生成。Daicel 研究團隊即融合觸媒與微生物之力,利用大豆油、棕櫚油或菜籽油等用於肥皂或生質柴油之後的副產物-甘油(Glycerin)製作出樹脂原料。
 
Daicel將甘油轉化為樹脂原料之生產製程分為兩大階段,首先是利用微生物進行增碳反應,將具有 3個碳元素的甘油轉換為4個碳元素的赤藻糖醇(Erythritol)。雖然目前仍處於以容器培養酵母促使其反應的實驗階段,但 Daicel 表示為使轉換效率良好,酵母之品種改良持續進行中,只要轉換效率達到目前的4倍,將可達到實用化的目標。第二階段則是利用觸媒生產出作為溶媒使用之四氫呋喃(Tetrahydrofuran;THF),以及作為樹脂原料之丁二醇(Butanediol)。Daicel 也表示四氫呋喃的產製已離實用化的目標不遠,但丁二醇的轉換效率仍過低,尚須進一步優化。

若能藉由微生物的力量,發展出甘油應用技術,進而產製出四氫呋喃與丁二醇,此目標的實現將加速全球石化產業供應體制的變化。目前微生物與觸媒催化反應之相關改良研究仍持續進行當中,Daicel 亦計畫在 2年後展開設備、製程之工業化研究,並於 2020年推進到試驗性生產階段。


資料來源: 日經產業新聞 / 材料世界網編譯
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