Найдена возможность превращать отходы древесины в ванилин и биопластик

Фото из открытых источников

Группа сотрудников Университета Аликанте и Политехнического университета Валенсии (Испания) представила технологию трансформации лигнина в ванилин и биоразлагаемые материалы. Итоги исследования опубликованы в Nature Communications. Методика даёт возможность стабильно перерабатывать растительные отходы и даёт альтернативу ископаемому топливу.

Лигнин составляет примерно треть растительной биомассы, он синтезируется в огромных объемах в качестве побочного продукта деревообработки, целлюлозно-бумажной промышленности и отходов сельскохозяйственного сырья. У него сложный химический состав, что являлось препятствием для промышленной переработки: привычные методики позволяли создавать лишь смеси, которые крайне сложно разделять.

Чтобы решить проблему, научная группа создала инновационный фотокатализатор на базе антрахинона, а это доступный и стабильный материал. Под влиянием ультрафиолета он расщепляет «прицельно» основные химические связи лигнина, на выходе получаются полезные вещества. Установка функционирует непрерывно при комнатной температуре, к тому же, она легко масштабируется до промышленных объемов.

Главным итоговым продуктом является ванилин. Эксперимент позволил достичь рекордного выхода ванилина 7,1% по массе сырья, а это эквивалент извлечения 94% всех доступных ароматических мономеров.

Главным преимуществом методики является её безотходность. Даже остатки лигнина после экстракции впервые научились применять как биоразлагаемые пластификаторы - добавки, улучшающие свойства биопластиков, для 3D-печати.

Тестирование показало, что подобные добавки придают материалу гибкость, прочность и придают им память формы, не теряя удобства в переработке. Эксперты уже напечатали ряд функциональных вещей, в частности, биоразлагаемый чехол для телефона.