全球向可持续发展的转变引发了人们对生物基材料和节能技术的极大兴趣。其中，来源于可再生资源的纤维素纳米晶体（CNCs）在复合材料、生物医学材料和包装方面显示出巨大的应用潜力。然而，CNC生产的一个主要挑战是能源密集型干燥过程，这通常需要从低浓度悬浮液中去除大量的水。

为了解决这个问题，伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校和普渡大学的一组研究人员引入了一种新的多频超声波干燥技术。与传统的干燥技术如热风、喷雾和冷冻干燥相比，这种方法不仅加快了干燥过程，而且降低了能耗。

该研究比较了各种干燥方法的干燥动力学、产品质量和能源效率。与热风干燥相比，超声波干燥过程的干燥时间显著减少了50%，而颗粒大小的变化很小，表明了优异的再分散性。此外，超声波干燥方法在水溶液中表现出优异的稳定性，其zeta电位范围为-35至-65 mV，这是影响cnc胶体稳定性的关键因素。

在能耗和二氧化碳排放方面，超声波干燥技术优于其他方法。如果使用可再生电力，比能源消耗显着降低，潜在的二氧化碳排放可能达到净零。这一创新与全球减少温室气体排放和实现净零目标的努力相一致。

研究人员得出结论，超声波干燥是一种有前途的、可持续的cnc干燥方法，为生物材料行业提供了一种可扩展的解决方案。这种方法不仅提高了CNC生产的效率，而且通过最大限度地减少能源使用和碳排放来支持环境的可持续性。

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DOI

https://doi.org/10.1016/j.jobab.2024.07.003

原始源URL

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2369969824000537

杂志

生物资源与生物制品杂志