Altris发明基于木质材料的钠电池 将可持续发展推向新高度

Altris发明基于木质材料的钠电池将可持续发展推向新高度木质素是木浆制造过程中产生的一种副产品，长期以来，人们一直在研究将其用作更具可持续性的电极材料的可能性。2022年，芬兰可再生材料公司斯道拉恩索（StoraEnso）与瑞典电池制造商Northvolt合作，将其专有的Lignode材料用于锂离子电池阳极，成为当时的头条新闻。斯道拉恩索公司将Lignode描述为一种从木质素中提炼出来的硬碳材料。通过与Altris合作，斯道拉恩索希望在进一步实现欧洲电池供应链本地化的同时，实现更高的可持续发展。正如我们几周前在NatronEnergy公司投产时所看到的那样，钠离子电池不需要锂、钴和镍等稀有矿物质，而是依靠丰富的钠，这种钠可以就地取材，无需进行有害的开采。木质素原料被提炼成硬碳粉，用于制造电池阳极的电极片Altris和斯道拉恩索将阳极制造中通常使用的石墨换成了源自天然副产品的Lignode，从而进一步减少了对中国进口（欧盟90%以上的石墨来自中国）的依赖，确保了欧盟本地供应链的安全。斯道拉恩索公司还表示，Lignode阳极有望实现更快的充电和放电速度。斯道拉恩索公司自称是世界上最大的私有森林之一，拥有和租赁的土地面积超过500万英亩（200万公顷）。该公司在芬兰科特卡（Kotka）的工厂加工木浆已有80多年历史，自2015年起开始工业化提取木质素。该公司于2021年开始试生产Lignode，目前正在努力扩大商业规模。该公司指出，一棵树有20%至30%由木质素组成，因此木质素的供应量非常大，而且很容易通过可持续森林管理实践加以替代，该公司甚至表示，包含木质素的Altris钠离子电池有可能成为世界上最具可持续性的电池。斯道拉恩索公司高级副总裁尤索-孔蒂宁（JuusoKonttinen）在本周的联合声明中表示："生物基材料是提高电池电池可持续性的关键。Lignode有潜力成为世界上最具可持续性的负极材料，与Altris的合作完全符合我们的共同承诺，即支持更具可持续性的电气化目标。"斯道拉恩索公司表示，它是世界上最大的私人森林所有者之一，为木质素的采购提供了大量的原材料供应在电池的另一侧，Altris使用普鲁士白制造阴极，这种材料由丰富、廉价、无冲突的材料制成，如铁、氮、钠和碳。与Natron的普鲁士蓝一样，它也不含锂、钴等稀有、有问题的矿物质。"世界上最可持续发展"的钠电池采用木浆阳极，听起来是不是好得不像真的？现在看来的确如此。合作声明上的墨迹还未干，Altris还没有开始商业化生产，它仍然称自己为钠离子电池开发商和原型制造商。去年，Altris展示了一种商业规模的电池，其能量密度为160瓦时/千克，与当今电动汽车使用的磷酸铁锂（LFP）电池相当。该电池是与Northvolt合作开发的。Altris首席执行官比约恩-莫里德（BjörnMårlid）当时表示，公司未来的目标是达到200瓦时/千克。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1434173.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1434173.htm

研究人员首次实现用纯木材料3D打印物品

研究人员首次实现用纯木材料3D打印物品首先，在3D打印介质中使用木材并不是一个新想法。我们以前还看到过用从木材中提取的纤维素打印出的木质物品，以及用锯末与生物环氧树脂混合制成的3D打印吉他。麻省理工学院的科学家甚至正在开发一种方法，将实验室培养的木材培育成预定的三维形状。然而，休斯顿莱斯大学的研究人员声称，他们是第一批用完全由木材天然成分组成的材料3D打印出真正木制物品的人。除了水之外，粘稠的墨水还包括纤维素纳米纤维、纤维素纳米晶体和木质素--后者是一种有机聚合物，构成了包括树木在内的植物的大部分支撑组织。纤维素和木质素都可以从林业、建筑业和消费品行业产生的木材废料中获取。木墨是通过一种称为直接墨水写入（DIW）的3D打印工艺来连续分层构建物体的。这与常用的熔融沉积建模（FDM）技术类似，熔融材料从喷嘴中挤出，冷却后硬化。在DIW技术中，材料不是冷却，而是通过烧结工艺变成固体形式。对于木质油墨来说，烧结过程包括在-85ºC(-121ºF)温度下冷冻干燥印刷物体48小时，然后在180ºC(356ºF)温度下加热20至30分钟。加热步骤将木质素转化为一种"分子胶"，将纤维素纤维和晶体结合在一起。部分3D打印木制品，包括一张小桌子和一把小椅子据报道，用这种材料打印出来的小物件在外观、结构、质地、热稳定性甚至气味方面都与天然木材十分相似。它们在机械强度上也比天然轻木更强，天然轻木在研究中被用作基线。还有一个额外的好处，就是它们在废弃后可以生物降解。但更重要的是，用油墨打印物品时，只使用打印该物品所需的油墨量。相比之下，用天然木块雕刻或碾磨物品时，去掉的所有木料都会被浪费掉。首席科学家穆罕默德-拉赫曼（MuhammadRahman）副教授说："直接利用自身天然成分创建木结构的能力为更加环保和创新的未来奠定了基础。它预示着一个可持续3D打印木结构的新时代。"科学家们承认，该过程中的冷冻干燥和加热步骤需要大量能源，因此他们正在探索替代方法。他们的研究论文最近发表在《科学进展》（ScienceAdvances）杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1424440.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1424440.htm

Mycel的蘑菇基生物材料技术获1000万美元融资

Mycel的蘑菇基生物材料技术获1000万美元融资韩国一家制造可替代皮革和肉类的真菌类生物材料的初创公司Mycel表示，它在A轮融资前已经筹集了1000万美元。该公司联合创始人兼CEOSungjinSah告诉TechCrunch，该公司利用菌丝体（一种蘑菇的根状结构）制造皮革替代品，它们可用于汽车座椅和豪华化妆品及鞋、衣服和包等时尚产品。Sah称，Mycel正在跟全球化妆品品牌谈判以共同开发基于菌丝体的皮革产品及化妆品成分，另外他还补充称其目标是在2023年将其蘑菇皮革商业化。Sah在接受TechCrunch采访时说，这家总部位于首尔的初创公司将利用这笔新资金在韩国开设一家生产厂以扩大其基于真菌的生物材料的生产规模并将其员工人数增加到42人。这家从现代汽车内部创业项目中分离出来的公司由现代汽车前员工Sah、SungwonKim（COO）和YunggonPark（CSO）于2020年创立。Mycel并不是唯一一家利用菌丝体制造皮革的公司。根据2021年材料创新倡议报告，全球至少有8家公司使用菌丝体来制造皮革。这些以菌丝体为基础的材料创新者已经吸引了投资者以提升蘑菇和植物衍生的皮革。一家位于旧金山的名为MycoWorks的初创公司在今年年初的C轮融资中筹集了1.25亿美元，而BoltThreads也在2021年9月以11.5亿的估值获得2.53亿美元。EcovativeDesign也在2021年3月完成了6000万美元。Mycel最新一轮融资的投资者包括韩国发展银行、韩国工业银行、现代汽车的Zero1基金--也称为ZER01NE2基金、石桥、WeVentures和SpringCamp。据Sah称，其资金前估值约为4000万美元。预计到2026年，以植物、微生物、菌丝、回收和其他可持续材料取代皮革、丝绸、羽绒、羊毛、毛皮等下一代面料的全球批发市场将达到约22亿美元。根据2021年的MII报告，一系列的时尚品牌正在寻找下一代材料的合作伙伴。7月，全球奢侈品牌StellaMcCartney自2017年以来一直跟BoltThreads合作并推出了限量100个蘑菇衍生的皮革包。此外，爱马仕通过跟MycoWorks的合作使用蘑菇衍生的皮革制作了一个手提包。Mycel还在替代蛋白质领域跟Mycorena和Quorn等基于真菌的食品开发商进行竞争。在蘑菇皮革的基础上，Mycel开发了一种基于真菌的生物材料，它可以作为替代蛋白质来颠覆肉类领域--这种生物材料跟Mycel在皮革中的菌丝体不同，它是一种真菌但技术上不是蘑菇。早在2020年，这家初创公司就试图转向其主要的生物材料产品用于替代蛋白质，这在2020年初的韩国正经历着一股热潮。不过Sah指出，该公司现在既为基于蘑菇的皮革替代品也为替代蛋白质开发生物材料。Sah指出，该公司的目标是最早于明年带着用于替代蛋白质的真菌基生物材料进入新加坡。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1304863.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1304863.htm

用柠檬和椰子制成的建筑材料可以帮助家庭取暖

用柠檬和椰子制成的建筑材料可以帮助家庭取暖这种新的复合材料是瑞典斯德哥尔摩KTH皇家理工学院生物复合材料系的一个研究小组的工作，它利用了三种可再生材料来源：椰子、柠檬和木材。研究人员首先通过去除木质素在木材中创造了一个开放的孔隙结构，这也剥去了其颜色。然后用丙烯酸柠檬烯（可从果汁行业的果皮废料中获取）和一种基于椰子的分子来填充这些空隙。当复合材料加热时，例如由于暴露在阳光下或环境温度升高，丙烯酸亚麻油酯变成了聚合物，将椰子分子困在其中。发生转变的温度可以根据要求定制，但在这个项目中被设定为舒适的24℃（75°F）。当材料冷却时，这个过程会发生逆转。KTH研究员CélineMontanari说："其优雅之处在于，椰子分子可以从吸收能量的固体过渡到液体；或者从释放能量的液体过渡到固体，这与水的冻结和融化方式基本相同。"团队成员PeterOlsén补充说："通过这种转变，我们可以加热或冷却我们的周围环境，无论需要什么。"尽管尚未准备好用于建筑，但"木质复合热能电池"最初可能的应用是作为室内隔断墙，或者，由于该材料有一定程度的透明度，可以作为某种屏幕材料使用。然而，该团队表示，在它准备作为外部建筑材料使用之前，还需要更多的工作。据估计，在建筑施工中每使用100公斤（220磅）的材料，每天可节省约2.5千瓦时--假设环境温度为24℃--尽管它也可能在花园中找到用途。Olsén问道："为什么不将它作为温室的未来材料呢？当阳光照射时，木材变得透明，储存更多的能量，而在晚上，它变得多云，释放白天储存的热量。这将有助于减少加热的能源消耗，同时提供更好的生长。"这项研究发表在《小》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1352261.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1352261.htm

研究人员利用细菌、电力和木材来制造更环保的尼龙材料

研究人员利用细菌、电力和木材来制造更环保的尼龙材料自从20世纪30年代尼龙一词被用来描述由两种聚酰胺制成的纤维以来，这种材料就以多种方式稳步进入我们的生活。它重量轻但坚固，使其成为从发动机部件和机器零件到风衣、绳索甚至人造肌肉等各种材料的理想选择。这是因为生产尼龙的化学提取过程始于炼油厂的一种名为苯酚的废品。这种物质在氢气的高温高压作用下首先产生环己醇，然后产生己二酸，这种化学物质约占尼龙结构的50%。这种能源密集型过程会释放出世界上约10%的一氧化二氮，这种温室气体对全球变暖的影响是二氧化碳的265倍。据一项估计，考虑到汽车行业预计全球尼龙产量将同比增长6.4%，德国莱比锡大学的研究人员开始寻找一种使该材料的生产更加环保的方法。首先，他们专注于另一种从苯酚中获取己二酸的方法。他们通过在将苯酚转化为环己醇的过程中引入电流而取得了成功。研究合著者法尔克·哈尼施(FalkHarnisch)表示：“其背后的化学转化与既定过程中的化学转化相同。然而，电化学合成用电能代替氢气，这种合成在水溶液中进行，只需要环境压力和温度。”研究人员使用了一项早期研究中证实的过程，其中台湾假单胞菌（台湾假单孢菌）负责将环己醇转化为己二酸。最后，为了进一步净化这一过程，研究人员尝试从木质素中提取苯酚，木质素是木材工业的副产品，已被视为塑料替代品、更好的饮用吸管的基础以及更环保的3D打印材料。利用电化学过程，他们成功地将木质素一直转化为己二酸。然而，该团队认为，22小时工艺的57%收率需要大幅提高才能用作苯酚的替代品。“我们的目标是使整个尼龙生产链变得环保，”法尼什说。“如果我们使用生物基废物作为原料并使合成过程可持续，这是可能的。”该研究已发表在《绿色化学》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1369445.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1369445.htm

更坚固的工程木料可通过捕获二氧化碳对抗气候变化

更坚固的工程木料可通过捕获二氧化碳对抗气候变化二氧化碳被认为是导致气候变化的一个基本因素。限制与钢铁、金属和水泥等结构材料的生产有关的二氧化碳排放是间接解决气候变化的一种方式。一个直接的方法是通过在结构材料中捕获二氧化碳来减少大气中的二氧化碳。得克萨斯州莱斯大学的科学家们已经利用木材的自然属性来提高其捕获二氧化碳的能力。这个过程涉及到在内部框架被清除后，将高孔性的微粒子金属有机框架（MOFs）引入木材。这个过程被称为脱木质化。"该研究的通讯作者MuhammadRahman说："木材是由三种基本成分组成的：纤维素、半纤维素和木质素。"木质素是赋予木材颜色的东西，所以当你把木质素拿出来时，木材就会变成无色的。"天然木材（左）和脱木质素的木材。去除木质素的过程使木材变得无色GustavoRaskosky/Rice大学一旦它被脱木质素，木材就可以容纳MOF。"该研究的主要作者、莱斯大学的研究科学家SoumyabrataRoy说："MOF颗粒很容易进入纤维素通道并附着在上面。然后，MOFs吸附了二氧化碳。MOFs在不同的环境条件下的稳定性一般不为人所知。它们往往容易受到水分的影响，这显然是一种结构性材料应该避免的事情。然而，在他们的研究中，莱斯大学的团队发现，他们使用的MOF--由GeorgeShimizu教授和他在卡尔加里大学的同事开发，测试表明在各种条件下的性能和多功能性方面超过了其他MOF。这种工程木材的抗拉强度比正常的、未经处理的木材更强，并且更能够承受环境压力如弯曲。他们还声称，用于生产这种木材的过程有可能是可扩展的，并且是节能的。建筑物的建造和使用占人类产生的温室气体排放的40%以上，因此这一发现为更绿色的建筑替代方案提供了可能性，特别是带来可持续和可再生的建筑。该研究发表在《细胞报告》物理科学上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1344879.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1344879.htm