Een team van chemische en biologische ingenieurs aan de Universiteit van Wisconsin-Madison heeft een manier gevonden om uit biomassa een waardevolle verbinding te maken die wordt gebruikt bij de productie van plastic, waarvan ze schatten dat het de kosten van ethanol geproduceerd uit plantaardig materiaal met meer dan twee dollar per gallon zou kunnen verlagen.

De ontwikkeling is de laatste in een voortdurende inspanning bij UW-Madison om basischemicaliën te maken die momenteel zijn afgeleid van aardolie uit biomassa. Deze bio-afgeleide chemicaliën kunnen dienen als hoogwaardige bijproducten van het productieproces van biobrandstoffen, verbetering van de economie van de cellulose-bioraffinaderij.

"Deze doorbraak laat zien hoe uit biomassa afgeleide basischemicaliën economisch kunnen worden gebruikt om aardolieproducten te vervangen. " zegt George Huber, een UW-Madison hoogleraar chemische en biologische engineering en filiaal van het Wisconsin Energy Institute. "Het laat ook zien hoe we de plattelandseconomieën waarin biomassa groeit, kunnen verbeteren."

In hun paper onlangs gepubliceerd door het tijdschrift ChemSusChem , Huber en medewerkers melden een nieuwe chemische route die wordt gebruikt om 1, 5-pentaandiol, een kunststofprecursor die voornamelijk wordt gebruikt om polyurethaan en polyesterkunststoffen te maken. De zeer efficiënte aanpak van de groep is zes keer goedkoper dan een eerder gerapporteerde methode, en vertegenwoordigt de eerste economisch haalbare manier om 1, 5-pentaandiol uit biomassa.

Plantaardige biomassa is typisch ongeveer 40 procent zuurstof per gewicht, terwijl aardolie minder dan 0,1 procent zuurstof bevat.

“In onze aanpak we gebruiken de zuurstof die al inherent is aan de biomassa om hoogwaardige geoxygeneerde grondstofchemicaliën te produceren die kunnen worden gebruikt om hoogwaardige polymere materialen zoals polyurethanen en polyesters te maken, ", zegt Huber.

De fundamentele ontdekking van de studie, zijn nieuwe route voor chemische productie, biedt ook fundamentele chemie die van toepassing zou kunnen zijn op een brede dwarsdoorsnede van producten. Bijvoorbeeld, dezelfde route zou kunnen worden gebruikt om twee andere plastic precursoren te produceren-1, 4 butaandiol en 1, 6-hexaandiol - momenteel afgeleid van aardolie en die samen een jaarlijkse markt van meer dan $ 6 miljard vertegenwoordigen.

In de komende dagen, het team zal hun werk blijven verfijnen, het verzamelen van de gegevens die nodig zijn om hun proces op te schalen tot het testen van proeffabrieken. De Wisconsin Alumni Research Foundation (WARF) is verantwoordelijk voor het in licentie geven van de technologie.

"We hebben bedrijven gehad die meer vroegen naar deze opwindende manier om economisch een waardevolle chemische stof uit duurzame bronnen te produceren, " zegt Leigh Cagan, WARF's chief technology commercialization officer. "Het gepubliceerde werk van professor Huber zal ons dichter bij de samenwerking met industriële partners brengen om deze technologie te commercialiseren."