Zellulose ist der Hauptbestandteil pflanzlicher Stoffe und kommt in allen nicht essbaren Pflanzenteilen aus Holz, Stroh, Gras, Baumwolle und Altpapier vor. „Auf molekularer Ebene enthält Zellulose starke Kohlenstoffketten. Wir haben versucht, diese Ketten zu erhalten, aber den an sie gebundenen Sauerstoff abzubauen, was in hochwertigem Benzin unerwünscht ist. Unser Forscher Beau Op de Beeck hat eine neue Methode entwickelt, um diese Kohlenwasserstoffe abzuleiten Ketten aus Zellulose“, erklärt Sels.
„Das ist eine neue Art der Bioraffination, für die wir derzeit ein Patent angemeldet haben. Wir haben in unserem Labor auch einen chemischen Reaktor gebaut: Wir führen Sägemehl aus einem Sägewerk in den Reaktor und fügen einen Katalysator hinzu – eine Substanz, die setzt die chemische Reaktion in Gang und beschleunigt sie. Mit der richtigen Temperatur und dem richtigen Druck dauert es etwa einen halben Tag, um die Zellulose in den Holzspänen in gesättigte Kohlenwasserstoffketten oder Alkane umzuwandeln“, sagte Lagrain.
„Im Wesentlichen ermöglicht uns die Methode die Herstellung eines ‚petrochemischen‘ Produkts unter Verwendung von Biomasse – und schlägt so eine Brücke zwischen den Welten der Bioökonomie und der Petrochemie“, fügt er hinzu.
Das Ergebnis ist ein Zwischenprodukt, das einen letzten einfachen Schritt erfordert, um vollständig destilliertes Benzin zu werden. Aber die möglichen Anwendungen gehen über Benzin hinaus, sagten die Forscher. Der grüne Kohlenwasserstoff kann auch zur Herstellung von Ethylen, Propylen und Benzol verwendet werden – den Bausteinen für Kunststoff, Gummi, Isolierschaum, Nylon, Beschichtungen und so weiter.
„Aus wirtschaftlicher Sicht hat Zellulose viel Potenzial“, sagt Sels. „Zellulose ist überall verfügbar; sie ist im Wesentlichen Pflanzenabfall, das heißt, sie konkurriert nicht mit Nahrungspflanzen in der Art und Weise, wie es Energiepflanzen der ersten Generation – Pflanzen, die zum Beispiel für Bioethanol angebaut werden – tun. Sie produziert auch Ketten von fünf bis sechs Kohlenwasserstoffatomen – „leichtes Naphtha“ im Fachjargon. Hier sehen wir uns derzeit mit Engpässen konfrontiert, da es immer schwieriger und teurer wird, diese speziellen Kohlenwasserstoffketten aus Rohöl oder Schiefergas zu destillieren. Kohlenwasserstoff aus Zellulose könnte mit der Zeit eine Alternative bieten, “, sagt Sels.
„Unsere Methode könnte in Europa besonders nützlich sein, wo wir wenig Rohöl haben und Schiefergas nicht einfach produzieren können“, schloss er.
