Lignin senkt Erdölbedarf in großem Ausmaß
Forscher der Washington State University – https://wsu.edu/ – um Xiao Zhang haben ein Material aus dem Lignin von Kiefern entwickelt, das 20 Prozent des Erdöls ersetzen kann, das für die Herstellung von Polyurethan-Schaum kurz PU auch in der Automobilproduktion nötig ist.
Lignin ist die zweithäufigste erneuerbare Kohlenstoffquelle und macht etwa 30 Prozent des nicht auf fossilen Brennstoffen basierenden Kohlenstoffs auf der Erde aus. Der natürliche Kleber, der die Zellulosefasern in Pflanzen zusammenhält, sodass sie massive Holzstämme bilden, wird bei der Papierherstellung abgetrennt, aber nicht in reiner Form.
Sanft statt scharfe Säure
Die chemischen und physikalischen Eigenschaften werden verändert, sodass es sich nicht ohne weiteres verwenden lässt. Daher wird das Schwarzlauge genannte Ligningemisch verbrannt oder in minderwertigen Produkten verwendet, zum Beispiel als Zementzusatz. Zhang und sein Team nutzen statt scharfer Säuren ein sanftes Lösungsmittel, das auf Milchsäure und Cholinchlorid basiert – beides Chemikalien, die die Umwelt kaum belasten. Es ist in der Lage, Lignin und die übrigen Bestandteile von Kiefernholz – Zellulose und Hemizellulose – voneinander zu trennen, und zwar in reiner Form.
Statt minderwertiger Schwarzlauge entsteht Lignin in einer Reinheit von 90 Prozent. Schwefel konnten die Forscher darin nicht finden. Dieses Material haben die Forscher einer sogenannten Oxypropylierung unterzogen. Dabei reagiert das Lignin mit Propylenoxid, das wiederum aus erdölbasiertem Propen gewonnen wird. Es entsteht ein Polyol, aus dem sich Schaum herstellen lässt, der genauso belastbar ist wie der aus rein erdölbasiertem Polyol.
Die Entwicklung von PU-Weichschaum auf Ligninbasis hat bereits das Interesse der Automobilhersteller geweckt. Zhang und sein Team werden nun mit Industriepartnern zusammenarbeiten, um die Produktion von PU-Schaum zu optimieren, der teilweise auf Lignin basiert.
