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Forschungsförderung

Lignin als nachhaltige Basis für Chemikalien

| Redakteur: Alexander Stark

Wissenschaftlerin bei der Arbeit an einer elektrochemischen Durchflussapparatur
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Wissenschaftlerin bei der Arbeit an einer elektrochemischen Durchflussapparatur (Bild: Alexander Sell)

Die Elektrochemie an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) baut ihre Aktivitäten zur Nutzung von Lignin als Basis für nachhaltige Chemikalien weiter aus. Dazu gehört beispielsweise die Herstellung CO2-neutraler Kunststoffe.

Mainz – Der Arbeitskreis von Prof. Dr. Siegfried Waldvogel am Institut für Organische Chemie koordiniert ein Konsortium, in dem Wirtschaft und Universität kooperieren, um Lignin für nachhaltige Chemikalien zu nutzen. Die Arbeitsgruppe ist Teil von „Selective LI“, einem Projekt das von der EU und einem Industriekonsortium aufgesetzt und wird im Rahmen eines Public-Private-Partnership Bio-based Industries (BBI-JU) gefördert wird. Dafür werden in den kommenden 3 Jahren 2,9 Millionen Euro bereitgestellt. Gemeinsam mit zahlreichen europäischen Partnern wird der AK Waldvogel in diesem Projekt zeigen, wie aus dem Abfallprodukt Lignin aus der Papier- und Zellstoffindustrie hochwertige „grüne“ Chemikalien erzeugt werden können. Dazu soll eine Machbarkeitsstudie im Labormaßstab erstellt werden. Der Projektstart war am 1. Mai 2019.

Mit Hilfe der Elektrochemie soll im Rahmen von „Selective LI“ auf verschiedenen Gebieten gearbeitet werden. Dazu gehört die Umwandlung von Lignin in wertvolle Chemikalien. Der Biokleber Lignin fällt in gewaltigen Mengen – 50 Millionen Tonnen pro Jahr – bei der Herstellung von Papier an, wird aber aufgrund seiner herausfordernden chemischen Eigenschaften bisher überwiegend zur Energiegewinnung verbrannt. Lignin steckt jedoch voller chemischer Grundsubstanzen, aus denen im Rahmen des Projekts CO2-neutrale Kunststoffe und Klebstoffe, Vanillin und weitere wichtige Grundchemikalien gewonnen werden sollen.

Wie aus Lignin biobasierte Aerogele werden

Organosolv-Verfahren

Wie aus Lignin biobasierte Aerogele werden

31.07.18 - Mit hochreinem Lignin aus der Lignocellulose-Bioraffinerie am Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP in Leuna haben Forscher an der Technischen Universität Hamburg-Harburg (TU HH) ligninhaltige Aerogele hergestellt und zu hochporäsen Dämmstoffplatten mit hervorragenden Isoliereigenschaften verarbeitet. Das Lignin wurde aus Buchen-Restholz am Fraunhofer CBP nach dem Organosolv-Verfahren gewonnen. lesen

Außerdem soll das Projekt sicherstellen, dass die komplizierte Abtrennung der Chemikalien aus dem anfallenden Reaktionsgemisch verbessert werden kann. „Wir wollen grüne Chemikalien wirtschaftlich herstellen und, wenn möglich, in Zukunft auch einen Weg für den Ersatz von Bisphenol A aufzeigen“, teilt Siegfried Waldvogel dazu mit. Dazu gehört auch, Prozesse zu erforschen, um regenerative Energien als Stromquelle für die Elektrochemie zu nutzen. Darüber hinaus nutzen die Projektteilnehmer einen nachwachsenden Stoffstrom der mit Nahrungsmitteln nicht konkurriert.

Das Vorhaben soll schließlich zeigen, dass der komplette Prozess für die Gewinnung neuer wertvoller Substanzen die Umweltbelastung verringert, indem die industrielle Verwendung möglichst umweltschonend gestaltet wird, Wasser eingespart und ungiftige Materialien für die Reaktionsführung verwendet werden.

Der Arbeitskreis von Prof. Waldvogel hat bereits 2018 Fördergelder der EU für ein Projekt zur Nutzbarmachung von alternativen Lignin-Produktströmen erhalten. Die Gruppe ist in diesem Rahmen an einem internationalen Konsortium zum Bau einer elektrochemischen Anlage beteiligt, um die kommerziellen Möglichkeiten zur Nutzung des Pflanzenbestandteils Lignin auszuloten.

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