Aus Lignin werden wertvolle Basischemikalien
Sanfte Enzyme ersetzen fossile Rohstoffe mit innovativem Verfahren der University of Adelaide
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Sägespäne: Lignin daraus kann Erdöl ersetzen (Foto: Lukas, pixabay.com) |
Adelaide (pte016/15.04.2025/11:35)
Mit sanfter Biologie statt mit Hitze, Druck und aggressiven Chemikalien wandeln Forscher der University of Adelaide Lignin in wertvolle Basischemikalien um, die bisher aus fossilen Rohstoffen hergestellt werden. Zu den Produkten gehören organische Säuren, die sich beispielsweise in die für die Lebensmittelindustrie wichtige Milchsäure umgewandeln lassen, und Lipide, die zur Herstellung von Kunststoffen wie Polyamide und Polyester, Kraftstoffen und Aromen verwendet werden.
Teuer und umweltschädlich
Lignin ist der Kleber, der die Zellstofffasern im Holz zusammenhält und ihnen eine feste Konsistenz verleiht. Zur Papierherstellung muss dieser Kleber entfernt werden. Er fällt weltweit im Millionen-Tonnen-Maßstab an und wird meist verbrannt.
"Die bisherigen Strategien zur Nutzung von Lignin umfassen eine Kombination aus chemischen und biologischen Prozessen. Um dieses natürliche Polymer aufzuspalten, sind hohe Temperaturen, hoher Druck, starke Säuren und giftige Lösungsmittel nötig. Die wertvollen Verbindungen, die nach diesem Prozess noch mit Abfällen vermischt vorliegen, werden dann extrahiert und bei Temperaturen von über 400 Grad Celsius weiterverarbeitet", so Forscher Stephen Bell.
Lignin besteht aus zwei chemischen Schlüsselkomponenten, die erschlossen werden müssen, um wertvolle Basischemikalien herzustellen. Zuvor war bereits ein Enzym entdeckt worden, das zur Nutzung einer dieser Verbindungen verwendet werden kann. Es wurde jedoch kein biologischer Abbauprozess identifiziert, der die zweite komplexere Verbindung nutzbar macht, die etwa 50 Prozent des Lignins ausmacht.
Bodenbakterien für Ligninreste
"Jetzt haben wir entdeckt, dass Bodenbakterien aus der Familie der Amycolatopsis thermoflava Enzyme produziert, die die widerborstige Ligninfraktion kostengünstig aufschließt", sagt Fiona Whelan. Den Sauerstoff, den sie für ihren Stoffwechsel benötigen, beziehen sie aus Wasserstoffperoxid. Das ist ein Bleichmittel für viele Produkte, auch Papier, das früher auch zum Blondieren von Haaren genutzt wurde.
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