Химики из университета Левена разработали особую методику обработки древесины, которая позволяет отделить лигнин – «неперевариваемую» и бесполезную часть древесины – и превратить его в особое масло, которое можно использовать в качестве основы для биотоплива, пластиков и прочих продуктов, говорится в статье, опубликованной в журнале Energy & Environmental Science.
«Наш метод заключается в том, что мы помещаем древесину в небольшой биореактор и добавляем в него катализатор, который запускает реакцию выделения лигнина – а также растворитель. При правильной температуре и давлении, мы можем отделить лигнин от древесной массы и разбить его нити на мелкие части. Эти части, в свою очередь, можно использовать для создания пластиков, изоляционной пены, растворителей, красителей, вкусовых добавок и так далее», — объясняет Берт Селс (Bert Sels) из университета Левена (Нидерланды).
Селс и его коллеги реализовали одну из самых сокровенных мечт биохимиков – им удалось разделить «съедобную» часть растительной биомассы в виде целлюлозы и прочей органики от «несъедобного «лигнина, с которым не могут справиться даже самые агрессивные бактерии из кишечников панд и прочих травоядных животных.
Лигнин крайне трудно поддается разложению и обработке, и его достаточно сложно выделить из растительной ткани, из-за чего целлюлозно-бумажные комбинаты обычно сжигают его после переработки очередной партии растительной массы, вызывая нарекания со стороны экологов. Как показали эксперименты в 2013 году, лигнин мешает микробам перерабатывать растительное сырье в биотопливо, из-за чего ученые сегодня активно работают над его удалением из биомассы.
Как отмечает Селс, большая часть химиков концентрировала свои усилия на том, чтобы превратить уже извлеченный из древесины лигнин в нечто более удобоваримое, несмотря на то, что его молекулы были уже необратимым образом повреждены. Его научная группа подошла к этой проблеме с другой стороны – химики из университета Левена попытались сначала превратить лигнин в более удобные соединения прямо внутри растительной массы, и лишь потом извлечь его.
Подобный подход увенчался успехом – Селсу и его коллегам удалось подобрать правильные растворители и катализаторы на базе рутения, редкоземельного металла, и углерода, которые позволяют извлечь лигнин и разбить его длинные волокна на более удобные «блоки», как их называют ученые, при этом не повреждая целлюлозы и прочих компонентов бумажной массы. В результате этого около 92% древесной массы оказывается переработанной в полезные вещества.
Как полагают химики, их методика обработки древесины позволит заметно повысить коммерческую эффективность предприятий целлюлозно-бумажной промышленности и одновременно снизить их негативное влияние на окружающую среду, что является несомненным плюсом в условиях текущего экономического кризиса.
Иллюстрация к статье:
Обсуждение