Forskare vid Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) i Tyskland har utvecklat en ny hållbar metod för att extrahera smakämnet vanillin från lignin, en komponent av trä. Stora mängder avfallslignin ackumuleras under tillverkningen av massa, en viktig råvara för att göra papper. Processen forskarna beskriver i sin artikel i ACS Sustainable Chemistry &Engineering går ut på att lösa upp ligninet i kaustiksoda och värma upp denna blandning till 160 grader Celsius i en enkel elektrolyscell med nickelelektroder till vilka en ström appliceras.

Detta oxiderar och bryter ner ligninet för att producera vanillin av så hög kvalitet i en reagensfri process att det officiellt kan deklareras som naturligt vanillin. "Efter många år av intensiv forskning, vi har nu gjort ett verkligt genombrott, " sa Prof. Siegfried Waldvogel, koordinator för SusInnoScience (Sustainable Chemistry as the Key to Innovation in Resource-efficient Science in the Anthropocene) forskningsinriktning vid JGU, som utvecklade projektet. Hittills, vanillin har huvudsakligen tillverkats av petroleum, en process som, i motsats till denna nya metod, producerar giftigt avfall som är svårt att kassera. Det finns faktiskt redan en process för att framställa vanillin från lignin. Dock, enligt Waldvogel, detta är mycket dyrare, inte minst eftersom det kräver användning av koppar. Vidare, endast en liten del av avfallsströmmen av lignin från massatillverkning kan bearbetas med denna metod.

När det gäller kvantitet, vanillin är det viktigaste smak- och arommedlet i världen. Många tiotusentals ton av det används varje år i produktionen av livsmedel och kosmetika samt i syntesen av läkemedel. Å andra sidan, mer än 100 miljoner ton lignin genereras som avfall vid massaproduktion varje år för att sedan huvudsakligen utnyttjas termiskt. "Eftersom vår metod har ett vanillinutbyte på cirka fyra procent av det lignin som används, det skulle teoretiskt sett kunna möta den globala efterfrågan på vanillin mycket lätt, " sa Waldvogel. Han är övertygad om att den nya processen är "betydligt bättre" än de tidigare metoderna för vanillinextraktion - inte bara för att inget giftigt avfall produceras, men också för att det är mer kommersiellt gångbart – och han är redan i diskussioner med relevanta affärspartners. Som en del av LIBERATE-projektet finansierat av Europeiska Unionen (EU), metoden, som hittills bara använts i laboratoriet, kommer snart att testas i industriell skala. En pilotanläggning byggs just för detta ändamål vid det norska forskningsinstitutet SINTEF, som JGU samarbetar med. Dessutom, Waldvogel vill avgöra om den nya metoden kan förbättras ytterligare genom att producera vanillin inte bara från rent lignin, men direkt från den så kallade svartluten, en biprodukt från träförädling i massabruk som också innehåller lignin.