Industrieel gebruik van hout: nieuwe methode van ontbinding

Nieuw houtoplosproces voor de papier-, biobrandstoffen-, textiel- en kledingindustrie ...

Een Amerikaans-Britse samenwerking tussen twee wetenschappers van de scheikunde-afdeling van Queen's University in Belfast en onderzoekers van de University of Alabama (Verenigde Staten) heeft het mogelijk gemaakt een nieuw ecologisch proces te ontwikkelen voor het oplossen van naaldhout of hardhout zoals zuidgeel grenen en rode eik om de transformatie naar biobrandstoffen, textiel, kleding en papier te vergemakkelijken.

Tegenwoordig gebruiken de meeste fabrikanten het Kraft-proces [1] om hout op te lossen. In de papierindustrie is dit proces goed voor ongeveer 80% van de wereldpulpproductie. In tegenstelling tot het zeer vervuilende Kraft-proces, is de techniek die is ontwikkeld aan de Queen's University in Belfast licht giftig en biologisch afbreekbaar. Dit bestaat uit het volledig oplossen van houtkrullen in een vloeibare ionische oplossing, [C2mim] OAc (ethyl-3-methylimidazoliumacetaat). De volledige oplossing van het hout wordt voltooid door het product te verwarmen dat het resultaat is van het oplossen in een oliebad. Het is ook mogelijk om dit oplossen te versnellen door microgolfpulsen of door ultrasone bestraling. Het onderzoeksteam heeft ook aangetoond dat [C2mim] OAc een beter oplosmiddel voor hout is dan [C4mim] Cl (1-butyl-3-methylimidazoliumchloride). Bovendien drie variabelen, namelijk de houtsoort, de initiële massa van het op te lossen monster of de grootte van de houtdeeltjes; invloed op ontbinding evenals oplossnelheid. Rood eikenhout lost bijvoorbeeld veel beter en sneller op dan moerasdennen.

Lees ook: Cellulosische ethanol bij Lignol, proefeenheid

Volgens Dr. Héctor Rodriguez: "Deze ontdekking is een belangrijke stap in de richting van de ontwikkeling van het bioraffinageconcept, waarbij biomassa wordt omgezet in een breed scala aan chemicaliën. Dit zou kunnen leiden tot een echt duurzame chemische industrie op basis van hernieuwbare bio-hulpbronnen. "

Om de techniek te verbeteren, overwegen wetenschappers om ecologische additieven aan de ionische vloeistof toe te voegen of katalysatoren te gebruiken. De onderzoekers hopen uiteindelijk een betere oplossing te bereiken, zelfs onder flexibelere omstandigheden van temperatuur en druk, en streven ook naar volledige scheiding van de verschillende elementen in het hout (cellulose, lignine) in één stap . De twee teams willen het proces ook uitbreiden tot organische materialen die rijk zijn aan etherische oliën die vervolgens kunnen worden gebruikt in processen zoals de productie van parfums.

-

[1] Het Kraft-proces

Het is de meest gebruikte productiemethode bij de productieprocessen van chemische pulp. Tijdens dit proces wordt het hout, in stukjes gesneden of spaanders, gekookt in bijtende soda om zoveel mogelijk lignine te verwijderen terwijl de cellulose wordt bewaard. In dit proces zijn de actieve kookchemicaliën (witte vloeistof) natriumhydroxide (NaOH) en natriumsulfide (Na2S).

Lees ook: Brachypodium en biobrandstoffen

De pasta verkregen aan het einde van dit proces maakt het mogelijk om donker gekleurd karton te verkrijgen, vanwege de lignineresten die achterblijven na het koken. Om min of meer wit papier te verkrijgen, kunnen verschillende soorten bleekmiddelen worden gebruikt: chloor, chloordioxide (of chloordioxide), zuurstof, ozon of waterstofperoxide. De beste resultaten tijdens de bleekfasen worden echter verkregen met behulp van chloor dat alle nog aanwezige lignine oplost zonder de cellulose te beschadigen, die volledig wit wordt en meerdere jaren wit blijft.

Vanwege de chemische aard van dit proces verwerpt de pulp- en papierindustrie een aanzienlijke hoeveelheid vervuilende stoffen verdund in een groot volume effluent. Deze effluenten kunnen bijvoorbeeld organochloorverbindingen bevatten zoals gechloreerde dioxines en furanen, sporen van PCB's, fenolverbindingen, enz.

Bron: BE UK

Laat een reactie achter

Uw e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd *