Ett team av forskare knutna till flera institutioner i Belgien har utvecklat en kemisk process som bryter ner lignin och förvandlar björkträ till användbara kemiska produkter. I deras papper publicerad i tidskriften Vetenskap , gruppen beskriver sin process och varför de tror att den kan användas för att minska koldioxidutsläppen till atmosfären.

När forskare fortsätter att hitta bevis på global uppvärmning, de arbetar också för att hitta sätt att minska mängden kol som släpps ut i atmosfären – ett tillvägagångssätt är att använda växter istället för kemikalier i raffinaderier. Vissa framsteg har gjorts med detta tillvägagångssätt genom att helt enkelt bränna ved och andra växtprodukter istället för petrokemikalier för att producera värme. Men forskare föredrar att producera önskade kemiska produkter direkt från växter som träd.

Tyvärr, inte mycket framsteg har gjorts på detta område. Detta beror främst på svårigheten att bryta ner lignin i träet för att göra annat material tillgängligt. Lignin är en av huvudkomponenterna i växtcellväggar - det utgör upp till 20 eller 30 procent av trä, beroende på trädtyp. Kemister skulle vilja hitta ett sätt att bryta ner det på sätt som inte är skadliga för miljön. I denna nya insats, kemisterna i Belgien har utvecklat en process för att bryta ner lignin, möjliggör produktion av fenol, propylen och eten från björkträd.

Arbetet innebar att bearbeta björkträ i flera steg. I den första, veden reducerades till flis och blandades sedan med väte under tryck och metanol, med användning av rutenium som katalysator. Detta resulterade i produktion av massa för användning vid framställning av etanol och flera typer av ligninoligomerer och -monomerer. Oligomererna bearbetades genom att applicera en nickelkatalysator för att riva bort metoxigrupper, vilket resulterar i produktion av propylfenoler, etylfenoler och metan. Det sista steget involverade applicering av ånga och en zeolitkatalysator - det resulterade i produktion av fenol, propylen och eten. När processen väl testades, forskarna modellerade det i en simulator, visar att det kan göras i skala, och skulle vara ekonomiskt lönsamt – och det skulle minska utsläppen av växthusgaser jämfört med nuvarande processer.

© 2020 Science X Network