Kemisk proces nedbryder lignin og gør birketræ til brugbare kemiske produkter

Et team af forskere tilknyttet flere institutioner i Belgien har udviklet en kemisk proces, der nedbryder lignin og gør birketræ til brugbare kemiske produkter. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab , gruppen beskriver deres proces, og hvorfor de mener, at den kan bruges til at reducere kulstofemissionerne til atmosfæren.

Mens videnskabsmænd fortsætter med at finde beviser for global opvarmning, de arbejder også på at finde måder at reducere mængden af ​​kulstof, der udledes til atmosfæren – en tilgang er at bruge planter i stedet for kemikalier i raffinaderier. Der er gjort nogle fremskridt med denne tilgang ved blot at brænde træ og andre planteprodukter i stedet for petrokemikalier for at producere varme. Men videnskabsmænd ville foretrække at producere ønskede kemiske produkter direkte fra planter såsom træer.

Desværre, der er ikke gjort store fremskridt på dette område. Dette skyldes primært vanskeligheden ved at nedbryde lignin i træet for at gøre andet materiale tilgængeligt. Lignin er en af ​​hovedkomponenterne i plantecellevægge - det udgør op til 20 eller 30 procent af træ, afhængig af trætypen. Kemikere vil gerne finde en måde at nedbryde det på på måder, der ikke er skadelige for miljøet. I denne nye indsats, kemikerne i Belgien har udviklet en proces til nedbrydning af lignin, muliggør produktion af phenol, propylen og ethylen fra birketræer.

Arbejdet indebar forarbejdning af birketræ i flere led. Først og fremmest, træet blev reduceret til flis og derefter blandet med brint under tryk og methanol, ved at bruge ruthenium som katalysator. Dette resulterede i produktion af papirmasse til brug ved fremstilling af ethanol og flere typer ligninoligomerer og -monomerer. Oligomererne blev behandlet ved at anvende en nikkelkatalysator for at rive methoxygrupper væk, resulterer i produktion af propylphenoler, ethylphenoler og metan. Det sidste trin involverede påføring af damp og en zeolitkatalysator - det resulterede i produktion af phenol, propylen og ethylen. Når processen blev testet, forskerne modellerede det i en simulator, demonstrerer, at det kunne laves i skala, og ville være økonomisk rentabel - og det ville reducere drivhusgasemissioner sammenlignet med nuværende processer.

© 2020 Science X Network