Лигнин может заменить химикаты на основе нефти

Лигнин – крепкий органический материал, связывающий клетки и ткани растений. Попутно он является самым распространенным возобновляемым источником углерода после целлюлозы. Однако согласно данным Международного института лигнина в Швейцарии, этот материал не пользуется большой популярностью, поэтому его ежегодное использование в промышленности составляет всего 40-50 миллионов тонн в год.

Но исследователи из Висконсинского университета в Мэдисоне (он же UWM) хотят сделать этот биоматериал альтернативой топливу и химикатам на основе нефти. «Лигнин – это единственный возобновляемый материал с ароматическими соединениями, который доступен в больших объемах», – говорит в пресс-релизе Шэннон Стал, профессор химии в UWM и главный автор научной статьи на эту тему. В данный момент ароматсоединения добываются, как правило, из нефти и используются в производстве таких продуктов, как пластиковые бутылки, кевлар и фармацевтика. А ароматсоединения, входящие в состав лингина, можно использовать в качестве базового материала для производства более экологичных химикатов.

Стал и его команда недавно продемонстрировали процесс вычленения ароматсоединений из лингина. Вначале они подвергли лигнин воздействию кислорода, а затем слабой кислоты, чтобы ослабить химические связи. Это сложная процедура, потому что слишком большое количество кислоты (или неправильная кислота) уничтожит ароматсоединения лингина. Вдобавок команда выяснила, что неметаллические кислоты оказались эффективнее.

Стал считает, что в будущем биорафинирование позволит трансформировать биомассу вроде лингина в полезные материалы и топливо, заменив современные «нефтяные» методы. «В данный момент большая часть внимания в этой области прикована к целлюлозе, но я не думаю, что она в одиночку сможет конкурировать с нефтью. Если только мы не возьмемся за лингиновые разработки», – говорит Стал.