Produceren van brandstoffen en chemicaliën uit biomassa (hout, grassen, enz.) is een van de meest veelbelovende oplossingen voor het opbouwen van een hernieuwbare economie. Het proces omvat het deconstrueren van planten om enkelvoudige koolhydraten te produceren, meestal in de vorm van eenvoudige suikers zoals xylose en glucose. Maar ook al zijn deze suikers waardevol, de huidige processen voor het afbreken van planten leiden er vaak toe dat ze worden afgebroken.

Nutsvoorzieningen, het lab van Jeremy Luterbacher van EPFL heeft een chemische methode ontwikkeld die enkelvoudige suikers stabiliseert en voorkomt dat ze worden afgebroken. Deze methode zou kunnen betekenen dat chemici niet langer de deconstructie van de plant hoeven te balanceren met het vermijden van afbraak van het product.

De nieuwe methode verandert de chemische gevoeligheid van de suikers voor uitdroging en afbraak door er aldehyden aan te hechten. Het proces is omkeerbaar, wat betekent dat de suikers kunnen worden teruggevonden na deconstructie.

De chemici probeerden hun methode uit op beukenhout. Eerst, ze veranderden het in pulp met behulp van een papierfabricagetechniek genaamd organosolv, die hout oplosbaar maakt in aceton of ethanol. Maar om aldehyden aan de suikers te binden, de wetenschappers vermengden het beukenhout met formaldehyde.

Met deze aanpak, ze waren in staat om meer dan 90 procent van de xylosesuikers terug te winnen, in tegenstelling tot slechts 16 procent xylose zonder formaldehyde. Toen ze de resterende pulp afbraken tot glucose, de koolhydraatopbrengst was meer dan 70 procent, vergeleken met 28 procent zonder formaldehyde.

"Voordat, mensen waren altijd al op zoek naar vaak dure systemen die de afbraak van suiker beperkten, ", zegt Jeremy Luterbacher. "Met stabilisatie, je maakt je minder zorgen over deze degradatie en dit maakt je vrij om goedkopere en snellere transformaties voor planten te ontwikkelen, mogelijk versnellen van de opkomst van hernieuwbare consumentenproducten."

Het onderzoek is gepubliceerd in Natuurchemie vandaag.