Trociny jako surowiec na plastik: koreański proces trzykrotnie wydajniejszy

Koreański Instytut Badań Chemicznych (KRICT) poinformował o opracowaniu nowego procesu, który zamienia celulozę, główny składnik trocin, w surowiec do produkcji tworzyw sztucznych. Według zespołu produktywność jest ponad trzykrotnie wyższa niż w dotychczasowych metodach.

Proces o nazwie „BMF-AMF-FDCA” stworzyli badacze pod kierunkiem Hwanga Dong-wona z KRICT wspólnie z zespołem prof. Hana Ji-huna z uczelni POSTECH. BMF to półprodukt otrzymywany z celulozy, AMF to stosunkowo stabilny prekursor FDCA, a FDCA jest biopochodnym surowcem chemicznym, z którego można wytwarzać m.in. plastik.

Wyższa wydajność, mniej halogenów

Wydajność produkcji BMF sięga według badaczy 82 proc. W reaktorze o pojemności 10 litrów potwierdzono wynik 73–79 proc. Zużycie związków halogenowych jest 30 razy mniejsze niż w procesie opartym na kwasie solnym i półprodukcie CMF.

Zespół ograniczył reakcje wysokociśnieniowe oraz zminimalizował osobne oczyszczanie półproduktów i wymianę rozpuszczalników. Celulozę przekształcono w BMF przy ciśnieniu atmosferycznym, używając kwasu siarkowego i soli bromkowych. Wykorzystano przy tym fakt, że woda i olej się nie mieszają: niestabilny półprodukt szybko przechodzi do warstwy oleistej i jest odfiltrowywany.

W ten sposób uzyskano FDCA o czystości powyżej 99 proc. Całkowita wydajność masowa wyniosła do 56,8 proc. w przeliczeniu na celulozę i 45,5 proc. w przeliczeniu na trociny drzewne. Dla porównania, wynik zespołu m.in. z Uniwersytetu w Groningen z 2022 roku to 32,7 proc. dla celulozy.

Co dalej

Wyniki opublikowano w listopadowym numerze czasopisma „Chemical Engineering Journal” (IF 12,5). Wspólnie z ministerstwem przemysłu zespół przygotowuje budowę instalacji demonstracyjnej o zdolności ponad 1000 ton rocznie. Badacze spodziewają się praktycznego zastosowania po 2030 roku, czyli po zakończeniu tego projektu.