Abfall ist sein Gewicht in Gold wert

Lignin, ein Abfallprodukt der Zellstoff- und Papierindustrie, das bei der Herstellung von Biokraftstoffen übersehen wird, könnte sich als Schlüsselzutat erweisen. Und wie? Die Wissenschaftler haben eine Lösung gefunden.

Um unsere Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern, müssen wir auf Biokraftstoffe (aus Pflanzen hergestellt) und chemische Verbindungen zurückgreifen. Die kosteneffiziente Herstellung "grüner" Kraftstoffe aus Biomasse stellt jedoch eine große Herausforderung für Wissenschaftler dar. Die meiste Biomasse stammt von nicht essbaren Pflanzen wie Bäumen, Gräsern und Algen, die Zucker enthalten, der zur Kraftstoffherstellung vergoren werden kann.

Biomasse enthält jedoch auch Lignin, ein organisches Polymer, das ein Bestandteil von Holz (genauer gesagt von Rinde) ist und ihm Steifigkeit verleiht. Da es schwer zu verarbeiten ist, wird es in der Regel bei der Herstellung von Biokraftstoffen weggelassen. 

Forschern der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne ist es gelungen, ein lästiges Polymer in einen wertvollen Bestandteil von Biokraftstoffen zu verwandeln. Dazu kombinierten sie es mit einer gängigen chemischen Verbindung, um es in 80% in nützliche Moleküle aufzuspalten.

Lignin ist ein äußerst komplexes Polymer, das jeden freien Raum in Pflanzenzellen ausfüllt. Grundsätzlich kann davon ausgegangen werden, dass Biomasse überwiegend aus Lignin besteht, dessen molekulare Struktur eine 30% höhere Energiedichte ermöglicht als die von Zuckern, die traditionell für die Biokraftstoffherstellung verwendet werden.

Das Hauptproblem ist die Extraktion von Lignin und seine Umwandlung. Aufgrund seiner Instabilität wird Lignin bei Extraktionsversuchen in der Regel schnell zerstört, und viele Wissenschaftler waren nicht in der Lage, es zu spalten und als Bestandteil bei der Herstellung von Kraftstoffen und chemischen Verbindungen zu verwenden.

Das war bis jetzt so. Ein internationales Team von Wissenschaftlern unter der Leitung von Jeremi Luterbacher von der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne hat bewiesen, dass sie das, worüber sich Forscher aus aller Welt den Kopf zerbrochen haben, problemlos schaffen können. Dabei verwenden sie Formaldehyd, eine der am weitesten verbreiteten chemischen Verbindungen und zudem eine der billigsten in der Herstellung.

Es wurde festgestellt, dass Formaldehyd Lignin stabilisiert und seinen Abbau verhindert, so dass es für die Herstellung von Ersatzstoffen in der petrochemischen Industrie verwendet werden kann. Die Ergebnisse waren bis zu siebenmal besser als bei der Verwendung von Lignin ohne Formaldehyd in demselben Verfahren.

Ausgearbeitet basierend auf www.phys.org