芬蘭奧盧大學的研究人員最近發佈了一項突破性研究,開發出一種新型的生物基樹脂,能夠模仿現有的石油基材料,並且在性能上表現卓越。這些複合材料不僅在強度、成本上與傳統材料相當,還在工業擴展性方面具備潛力。其中一種聚酯變體的抗拉強度比商業化的石油基聚酯樹脂高出多達76%。研究人員米科·薩洛寧(Mikko Salonen)在最近的新聞稿中指出:「我們開發的生物質基聚酯樹脂的抗拉強度比商業化的石油基聚酯樹脂高出76%。」
聚酯和環氧樹脂是多個行業的基礎材料。聚酯樹脂常用於結構性玻璃纖維應用,例如船舶和房車的製造,而環氧樹脂則因其優異的強度在高性能膠水、工業部件及運動器材中備受青睞。這項新研究中,團隊利用來自林業和農業的副產品創造出強效的環氧樹脂和聚酯樹脂,將原本會被丟棄的鋸末、稻草及其他有機廢料轉化為先進的工業組件。
獨特的是,這種新材料的抗拉強度比目前市場上主導的石油基版本高出76%。這在材料科學中是一個罕見的例子,綠色替代品不僅能夠匹配前者的性能,還能超越其表現。研究人員通過先進的加工技術,釋放了木質纖維素生物質的潛力,能夠生產重要的化學基礎組件,如羥甲基糠醛和糠醛。這一變革使得行業可以超越紙漿生產,將森林基農業廢料融入高價值的化學供應鏈,創造全新的可持續生物經濟框架。
在工業擴展性方面,這些樹脂超越了高性能標準,解決了複合材料行業面臨的主要挑戰:回收的困難。現有的複合材料,尤其是風力發電機上的大型葉片,往往難以拆解,經常在服役結束後被丟棄到垃圾填埋場。值得注意的是,這些新生物基材料設計時考慮到了循環經濟,樹脂材料可以被化學分解並完全重新利用,將曾經浪費的產品循環轉變為持續的閉環系統。
許多可持續創新面臨的進入障礙是成本。然而,奧盧團隊相信他們已經完全避開了這個問題。海斯卡寧(Heiskanen)指出:「生物基樹脂與石油基樹脂之間不會有顯著的價格差異。」因為生產過程與現有的工業製造線相容,企業無需對工廠進行大規模改造即可採用這項新技術。目前,研究團隊已經提交了三項專利,並尋求工業夥伴進入試點生產階段。
對於依賴進口石油的歐盟來說,這一轉變有助於實現材料的自給自足。在各行各業競相減少碳排放而不妥協品質的背景下,這項芬蘭的發展為未來的循環經濟提供了一個希望的藍圖:一個從地球中培育而非提取的基本建材未來。




