Paratolueensulfonzuur is het perfecte oplosmiddel voor bomen. Bij 80 °C los je er 90% van de lignine in populierenhoutsnippers binnen 20 minuten mee op en daarna kun je het nog eenvoudig recyclen ook, schrijven Chinese onderzoekers in Science Advances.

Het idee daarbij is dat het zuur (ook bekend als tosylzuur, afgekort p-TsOH) werkt als hydrotroop. Het zal de lignine wel een beetje depolymeriseren door etherbindingen te verbreken, maar de werking zit vooral in het feit dat het de oplosbaarheid van lignine in water versterkt. De depolymerisatie lijkt overigens wel belangrijk om het materiaal fysiek los te krijgen van de (ligno)cellulose, het andere hoofdbestanddeel van hout.

Op die lignocellulose heeft p-TsOH dit effect niet. De behandeling levert dus een onoplosbare cellulosemassa op, die je afzonderlijk verder kunt verwerken tot bijvoorbeeld suikers, en een ligninehoudende p-TsOH-oplossing.

Om de lignine daar weer uit te krijgen hoef je er alleen maar meer water bij te doen. Beneden een bepaalde concentratie (ongeveer 11,5 gewichtsprocent p-TsOH) verdwijnt ineens de hydrotroopwerking en slaat de lignine vanzelf neer in de vorm van nanodeeltjes.

Tot slot damp je het overtollige water er weer uit en koel je de oplossing af tot kamertemperatuur. Dat verlaagt de oplosbaarheid van p-TsOH dusdanig dat het overgrote deel zal uitkristalliseren, klaar voor hergebruik.

Er zijn wel meer van zulke hydrotropen bekend, maar tot nu toe hadden die 10 uur nodig bij 150 °C om hetzelfde effect te bereiken. De klassieke voorbehandeling met loog, vooral bedoeld om de cellulose vrij te maken als basis voor biobrandstof, kost 2 uur bij 150 °C. Tel uit je winst.

bron: Science Advances