Afvalproduct van papierindustrie als nieuwe chemische bouwsteen

Met een nieuw chemisch procédé kan lignine – een afvalproduct van de papierindustrie – milieuvriendelijker van papierpulp gescheiden worden en rechtstreeks worden omgezet naar bouwstoffen voor chemicaliën. Dat blijkt uit een onderzoek van het Centrum voor Oppervlaktechemie en Katalyse van de KU Leuven.

Lignine is een stof uit de celwand van planten, die fungeert als lijm tussen de vezels. Bij papierwinning waarbij hout wordt verwerkt tot papierpulp, is lignine een afvalproduct. Er gebeurt al langer onderzoek naar mogelijkheden om lignine een toegevoegde waarde te geven, legt professor Bert Sels uit. “De klassieke manier om lignine te scheiden van de pulp vergt zware chemie en ontketent nevenreacties: je eindigt met een lignine die te verknoopt is om nog verder verwerkt te worden.” Om die reden wordt lignine in de papierindustrie meestal verbrand, hoewel het een eerder laagwaardige brandstof is.

In plaats van te kijken naar het eindproduct ontwikkelden de Leuvense onderzoekers een alternatief procédé om hout te verwerken tot papierpulp én een meer hoogwaardige lignine. “In een kleine bioreactor plaatsen we hout samen met een katalysator – een stof die het chemisch proces op gang brengt – en een oplosmiddel. Bij de juiste temperatuur en druk wordt de lignine van de pulp gescheiden en tegelijk al opgeknipt in kleinere componenten die meer op chemicaliën lijken. We eindigen met een olie-achtige lignine die makkelijker is op te waarderen tot chemische bouwstoffen. De toepassingen voor deze bouwblokken zijn heel breed: harde plastics zoals plexiglas, isolatiemateriaal, oplosmiddelen, geur- en smaakstoffen, medicijnen, inkt en verf, enzovoort.”

Bioraffinage spitste zich vroeger uitsluitend toe op suikers, zoals cellulose. Onlangs ontwikkelden onderzoekers van het Centrum voor Oppervlaktechemie en Katalyse nog een nieuw procédé om de cellulose uit houtzaagsel om te zetten naar componenten die kunnen aangewend worden als additief voor brandstof of als component van plastics. “Ons onderzoek waarbij we benzine kunnen winnen uit zaagsel, is daar een mooi voorbeeld van. Hier gaat het echter om een nieuw concept van bioraffinage: voor de eerste maal wordt de lignine al tijdens de productie van papierpulp opgewaardeerd en wordt er bijgevolg niet enkel gefocust op cellulose om chemische bouwstoffen te maken. Het is een milieuvriendelijke methode om lignine te scheiden én het maakt dat de lignine geen afvalproduct meer is, maar een grondstof voor de industrie. Dat kan erg gunstig zijn voor de papierindustrie in de huidige economische context.”