Feat of 'dung-gineering' turns cow manure into one of world's most used materials

这项发表于《清洁生产杂志》的研究描述了一项名为"压力纺丝"的创新技术。该技术以乳畜业废弃物——牛粪为原料，相比现有制造方法具有更经济环保的潜力。

这是首次从动物粪便中提取工业级纤维素，展现了循环经济的典型应用：通过资源再利用实现废弃物和污染最小化。

研究团队指出，该技术将为制造商、奶农和环境创造三赢局面。全球每年产生约50亿吨动物粪便，其中牛粪含有9%纤维素，传统处理方式易造成水体污染和温室气体排放。

纤维素作为全球使用最广泛的制造材料，存在于植物细胞壁中。1845年首次用于合成材料赛璐珞制作胶卷。现代应用涵盖保鲜膜、手术口罩、纺织品等，传统提取常需使用有毒化学试剂。

压力纺丝技术由伦敦大学学院机械工程系团队2013年发明，结合压力与旋转力从液态软物质中纺制纤维。最新研究发现水平喷嘴压力纺丝法能有效处理牛粪纤维素：

• 通过温和化学反应和均质化提取粪便中微米级纤维素碎片
• 将纤维素溶液注入静止/流动水体形成纤维
• 调节溶液浓度可生产网状、薄膜等不同形态材料

Edirisinghe教授指出："与传统垂直容器不同，水平容器配备表面喷嘴，溶液射流在水中自组装成纤维素材料。虽机理尚未明确，但现有设备可快速实现规模化。"

该技术相比静电纺丝等高耗能工艺具有显著优势：

第一作者Dai女士强调："水平纺丝技术可将牛粪纤维素转化率达30%，既解决环境污染又创造新收益。团队正寻求与奶农合作建立原料供应链。"

研究获得英国研究与创新署资助，未来将优化离子液体回收工艺，探索在木塑复合材料等领域的应用。该方法为农业废弃物资源化提供了创新路径，预计每吨牛粪可生产45-300nm级纤维素纤维。