废纸可以做什么手工制作大全(不用的废纸可以做什么)

回收废纸能做什么?可能大家都知道:可以做另一种纸!然而,答案可能没有这么简单。在不久的将来,我们随手扔掉的一张废纸可能会给汽车加油,让果汁味道更好,甚至让衣服变

回收废纸能做什么?可能大家都知道:可以做另一种纸!

然而,答案可能没有这么简单。在不久的将来,我们随手扔掉的一张废纸可能会给汽车加油,让果汁味道更好,甚至让衣服变得更光滑、更明亮。......

“变废为宝”的能力真的这么厉害吗?科学家已经在实验室给出了证据。

1废纸在哪里?

我们的现代生活离不开纸。想想我们洗完手用的卫生纸,各种办公学习用纸,电商购物节期间堆积如山的快递包裹。我们每个人都是“废纸生产大户”。

据统计,作为城市固体废弃物和造纸工业废弃物的主要组成部分之一,全世界废纸年产量高达4亿吨!多么令人震惊!

废纸可以做什么(用纸叠的垃圾盒)插图图:生活中产生的废纸(来源| pixabay)

隐隐羞愧,勉强安慰自己,废纸也可以回收。但你要知道,理论上我们可以回收废纸6-7次,但随着回收次数的增加,废纸纤维质量下降,由于填料添加等因素,只能回收50-56%的废纸。

剩余的废纸通常通过地下填埋、堆肥和焚烧来处理。这种粗糙的处理方法不仅对地下水资源构成威胁,而且焚烧产生的温室气体排放也对环境构成严峻挑战。

因此,如何充分利用废纸资源,防止环境污染,是世界各国都非常重视的问题。科学家们也在不断探索废纸资源高值化利用的新途径。

2.纤维素酶的能力很强。

不要小看这些废纸,它们都是潜力股。废纸纤维素含量高,价格低,原料来源广泛,产量大。这些特点使得废纸具有很好的开发应用潜力。

科学家总有一个大脑洞:既然废纸也含有高含量的纤维素,是否可以用于纤维素酶发酵?

纤维素酶最早发现于蜗牛的消化液中,是一组能够特异性地将纤维素底物水解成葡萄糖等单糖的复合酶。

这个概念听起来很学术,但其实离我们的生活很近。近年来,随着科技的进步和社会的发展,纤维素酶已经成为继淀粉酶和蛋白酶之后的世界第三大工业酶制剂!广泛应用于生物能源、食品、造纸、纺织洗涤、医药、动物饲料和农业废弃物处理等领域。

如生物质纤维素经纤维素酶水解、微生物发酵生产生物燃料乙醇,可单独使用或与汽油按一定比例混合制成乙醇汽油作为汽车燃料,有效减少化石能源的消耗;在果汁饮料的加工生产中,纤维素酶可以显著提高果汁的提取效率,同时使果汁更加澄清透明。纤维素产品还能有效去除衣物因长期穿着而产生的微纤维,使衣物光滑洁净,色彩更加丰富。

图:纤维素酶简介(图|董)

在纤维素酶的发酵培养中,需要添加纤维素碳源来诱导纤维素酶蛋白的大量合成和分泌。目前发酵生产纤维素酶所用的碳源一般是微晶纤维素或农作物秸秆。

然而,纤维素酶产生菌生产性能差、发酵成本高等问题已成为制约纤维素酶产业快速发展的主要瓶颈。

如果能将废纸用于纤维素酶发酵,既能降低成本,又能高效利用废纸资源,可谓一举两得!之前也有学者做过相关尝试,但研究结果并不理想。如果要大规模应用,需要对发酵菌种进行改良,或者进一步优化发酵工艺。

3废纸高值利用的新思路

虽然有许多困难,但一项新的研究证实,利用废纸资源发酵生产纤维素酶是有效和可行的。

这项研究发表在《环境科学领域的清洁生产》杂志上,由中国科学院近代物理研究所王淑洋研究员团队完成。

研究人员利用重离子束诱变的长枝木霉突变株LC-M4对废纸进行碳源发酵产酶,选取办公废纸、餐巾纸废纸、杂志纸和卡纸进行实验。结果表明,纸板发酵的产酶效果最好。

图:这项研究中使用的不同类型的废纸。答:办公废纸;b:餐巾纸废纸;c:杂志纸;d:卡纸(图片|董)

为什么废纸适合发酵产生酶?通过研究废纸的结构特征,研究人员发现,除了纤维素含量高,造纸过程中添加的碳酸钙等填料可以为菌种的生长和产品合成提供营养元素,从而促进发酵过程。

图:不同类型废纸的结构表征结果。左:SEM(×1000)和EDS结果(A,办公废纸;b、餐巾纸废纸;c、杂志纸;d、卡纸);右图:XRD (10-50)测量结果(图|董·)

为了进一步提高产酶效果,研究人员选择了卡纸和麸皮进行混合碳源发酵。麸皮作为农业加工的副产品,含有一定量的可溶性纤维低聚糖,能有效诱导纤维素酶和半纤维素酶的分泌。

研究人员惊喜地发现,这种混合碳源的产酶能力远高于作为单一碳源的卡纸!其中,β-葡萄糖苷酶活性比微晶纤维素广泛使用的碳源发酵酶提高了56.86%,木聚糖酶活性提高了16.51%。这些结果高于先前类似研究中报道的发酵酶活性。

除了发酵效率优异外,以废纸为碳源生产纤维素酶的成本仅为微晶纤维素的十分之一左右,大大降低了纤维素酶的生产成本。不仅如此,整个过程操作简单,绿色环保。

变废为宝,未来可期!该研究为开发废纸资源高值化利用的新途径奠定了实验基础。若能投入市场,将对解决城市废纸资源化管理问题,加快实现减污减碳,促进区域经济高质量发展具有重要意义。

不过,虽然废纸资源有望被我们有效转化利用,但我们也要节约用纸,保护树木,让我们共同的地球家园更加美好~

资料来源:中国科学院近代物理研究所

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