Een combinatie van superkritische ethanol en een metaaloxidekatalysator blijkt een probaat middel om lignine uit biomassa te depolymeriseren. Met de resulterende monomerenmix kun je dan de verbrandingseigenschappen van benzine en diesel verbeteren, schrijven Emiel Hensen en collega’s van de TU/e, in een publicatie die deze maand de cover siert van ChemSusChem.

Volgens Hensen creëer je zo meer waarde uit de lignine dan nu meestal het geval is. Binnen de huidige bioraffinageprocessen is het namelijk niet meer dan een afvalstof, met louter calorische waarde.

De gebruikte katalysator is een mix van oxides, samengevat als CuMgAlO_x. NMR-metingen laten zien dat het proces chemisch gezien neerkomt op het verknippen van de ligninestructuur tot losse aromaatringen met allerlei zijketens. Die zijn uiterst reactief, maar ze reageren eerder met de omringende ethanol dan met elkaar zodat ze vanzelf worden gestabiliseerd.

Die superkritische ethanol is dus oplosmiddel en reagens tegelijk. Het kritische punt ligt overigens bij 63 bar en 241 graden Celsius, dus daar moet je boven zitten. In Eindhoven werkten ze bij 300 graden; qua reactietijd moet je denken aan 4 tot 8 uur.

Hensen zegt op het idee te zijn gebracht door co-auteur Michael Boot, een verbrandingstechnoloog. Proefondervindelijk is vastgesteld dat toevoeging van geoxygeneerde aromaten aan diesel de verbranding verbetert en de NOx- en roetuitstoot van dieselmotoren vermindert. Waarop Boot zich afvroeg of je die aromaten soms uit de ligninestructuur zou kunnen knippen.

De ethanol kun je maken door cellulose te fermenteren die, net als die lignine, afkomstig is uit biomassa. Zo bekeken is dit proces een alternatieve manier om ‘bomen op te lossen met bomen’. Al lijkt nog niemand te hebben uitgeprobeerd wat superkritische ethanol doet met een complete boom.

bron: ChemSusChem (met dank aan Emiel Hensen)