Découverte d'un catalyseur pour fabriquer des peintures, des revêtements et des couches renouvelables
Une découverte révolutionnaire permettra de fabriquer des matériaux biorenouvelables à partir d'arbres et de maïs : Une startup veut rendre cela possible
Une équipe dirigée par des chercheurs de l'université du Minnesota Twin Cities a inventé une nouvelle technologie catalytique révolutionnaire qui permet de convertir des matières renouvelables comme les arbres et le maïs en produits chimiques clés, l'acide acrylique et les acrylates, utilisés dans les peintures, les revêtements et les polymères superabsorbants. La nouvelle technologie catalytique est également très efficace, ce qui permet de réduire les coûts de fabrication des produits chimiques renouvelables.
Des chercheurs de l'université du Minnesota ont inventé une nouvelle technologie de catalyseur qui améliore le processus et réduit considérablement le coût de fabrication de produits chimiques renouvelables pouvant être utilisés dans une large gamme de produits, notamment les peintures, les revêtements et les couches.
John Beumer, NSF Center for Sustainable Polymers, University of Minnesota
La nouvelle formulation du catalyseur convertit les produits chimiques à base d'acide lactique dérivés du maïs en acide acrylique et en acrylates avec le rendement le plus élevé atteint à ce jour. La technologie présente des performances nettement supérieures par rapport à d'autres catégories de catalyseurs de pointe.
Cette recherche est publiée en ligne dans le Journal of the American Chemical Society Gold(JACS Au), une revue à accès libre de l'American Chemical Society.
L'équipe de recherche a été soutenue par la National Science Foundation des États-Unis par le biais du NSF Center for Sustainable Polymers, une équipe de collaboration multi-universitaire dont la mission est de transformer la façon dont les plastiques sont fabriqués, défaits et refabriqués grâce à des recherches innovantes.
Le public connaît surtout l'acide acrylique et les acrylates associés grâce à leurs utilisations dans des articles de tous les jours, des peintures et des revêtements aux adhésifs collants en passant par les matériaux superabsorbants utilisés dans les couches. Ces produits chimiques et ces matériaux ont été fabriqués au cours du siècle dernier à partir de combustibles fossiles. Mais au cours des dernières décennies, l'industrie du maïs s'est développée pour aller au-delà de l'alimentation humaine et animale et fabriquer des produits chimiques utiles. L'un de ces produits chimiques dérivés du maïs est l'acide lactique durable, un ingrédient clé dans la fabrication du plastique renouvelable et compostable utilisé dans de nombreuses applications quotidiennes.
L'acide lactique peut également être converti en acide acrylique et en acrylates à l'aide de catalyseurs. Toutefois, jusqu'à la découverte de ce nouveau catalyseur, les catalyseurs traditionnels étaient très inefficaces et ne permettaient d'obtenir que de faibles rendements, ce qui rendait le processus global trop coûteux.
"La découverte de notre nouvelle formulation de catalyseur permet d'obtenir le rendement le plus élevé à ce jour d'acide acrylique à partir d'acide lactique", a déclaré Paul Dauenhauer, professeur au département de génie chimique et de science des matériaux de l'université du Minnesota. "Nous avons comparé les performances de notre nouveau catalyseur à celles de tous les catalyseurs antérieurs, et les performances dépassent de loin les exemples précédents."
La nouvelle formulation du catalyseur réduit considérablement le coût de la fabrication d'acide acrylique et d'acrylates renouvelables à partir de maïs en améliorant le rendement et en réduisant les déchets. Pour la première fois, le prix de l'acide acrylique renouvelable pourrait être inférieur à celui des produits chimiques d'origine fossile.
L'opportunité économique générée par le nouveau catalyseur est exploitée par Låkril Technologies, une jeune entreprise qui vise à fabriquer de l'acide acrylique et des acrylates renouvelables à faible coût. En obtenant une licence de l'université du Minnesota pour la technologie du catalyseur, Låkril Technologies va développer cette technologie au-delà du laboratoire.
La fabrication de produits chimiques repose depuis un demi-siècle sur une catégorie de catalyseurs appelés "zéolites", explique Chris Nicholas, PDG de Låkril Technologies. "Comme la nouvelle découverte de catalyseur est basée sur une formulation de zéolite déjà disponible à l'échelle, notre nouveau procédé de fabrication d'acide acrylique et d'acrylates atteindra un faible coût avec un faible risque."
Låkril Technologies, située à Chicago, a déjà reçu 1,4 million de dollars en financement de pré-amorçage pour mettre à l'échelle le procédé. L'Iowa Corn Growers Association a dirigé le financement avec la participation de la Kentucky Corn Growers Association, ainsi que des subventions du Minnesota Corn Research and Promotion Council, de l'Indiana Corn Marketing Council, du Corn Marketing Council of Michigan, et des bourses Small Business Innovation Research (SBIR) du ministère américain de l'agriculture et du ministère américain de l'énergie.
À l'université du Minnesota, l'équipe de recherche prévoit de poursuivre ses recherches de base sur la conception des catalyseurs afin de comprendre les aspects fondamentaux de la chimie, avec le soutien financier du Center for Sustainable Polymers, dont le siège est à l'université du Minnesota.
"Il s'agit d'un merveilleux exemple de la façon dont le fait de répondre à d'importantes questions de recherche de base qui sont au cœur de la catalyse fondamentale peut conduire à de nouveaux processus innovants qui présentent un véritable potentiel technologique", a déclaré Marc Hillmyer, directeur du Center for Sustainable Polymers et professeur au département de chimie de l'université du Minnesota. "L'un des grands défis du Center for Sustainable Polymers est la conversion efficace et durable de la biomasse en ingrédients polymères, et ce travail représente une solution révolutionnaire à ce défi qui aura un impact durable."
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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