Корейские учёные превратили опилки в сырьё для пластика втрое эффективнее

Корейский институт химических технологий (KRICT) сообщил о новом процессе, который превращает целлюлозу, основной компонент опилок, в сырьё для пластика. По данным разработчиков, производительность более чем в три раза выше, чем у прежних методов.

Трёхстадийный процесс «BMF-AMF-FDCA» создали исследователи KRICT под руководством Хвана Дон Вона совместно с командой профессора Хан Чи Хуна из POSTECH. BMF — промежуточное вещество, получаемое из целлюлозы, AMF — относительно стабильный предшественник FDCA, а FDCA — биохимическое сырьё, из которого можно делать, в частности, пластик.

Выше выход, меньше галогенов

Выход BMF достигает 82%. В реакторе объёмом 10 литров подтверждён выход 73–79%. Расход галогенсодержащих веществ в 30 раз ниже, чем в процессе на основе соляной кислоты с промежуточным продуктом CMF.

Команда сократила реакции под высоким давлением и свела к минимуму отдельное выделение и очистку промежуточных продуктов, а также замену растворителей. Целлюлозу превращают в BMF при атмосферном давлении с помощью серной кислоты и бромидных солей. Используется то, что вода и масло не смешиваются: нестабильный промежуточный продукт быстро уходит в масляный слой и отфильтровывается.

Так получили FDCA чистотой свыше 99%. Общий массовый выход составил до 56,8% в пересчёте на целлюлозу и 45,5% в пересчёте на древесные опилки. Для сравнения, в 2022 году результат Гронингенского университета в Нидерландах и других участников составлял 32,7% по целлюлозе.

Что дальше

Результаты опубликованы в ноябрьском номере журнала Chemical Engineering Journal (импакт-фактор 12,5). Совместно с министерством промышленности Кореи команда готовит проект демонстрационной установки мощностью более 1000 тонн в год. Практическое применение ожидается после завершения проекта, то есть после 2030 года.