Vil lage grønne kjemikalier med strøm
Biobaserte kjemikalier er vår tids “arbeidshester”, og råstoffet til disse vokser bokstavelig talt under bena våre. I tillegg kan kjemikaliene framstilles ved hjelp av fornybar elektrisitet.
Stikkordet i denne sammenhengen er lignin – en av bestanddelene i landbasert biomasse. Lignin finnes i gress, tre og andre produkter fra jordbruk. Den tredimensjonale molekylstrukturen til lignin fletter seg rundt andre viktige komponenter i biomassen og gir planten økt mekanisk styrke.
I H2020-prosjektet LIBERATE utvikler nå forskere elektrokjemiske prosesser, som ved hjelp av fornybar energi skal danne ligninbaserte kjemikalier. Biobaserte aromater er nemlig grunnmuren i et bredt spekter av produkter innenfor bygging, medisin/hygiene, transport, telekommunikasjon, mote og sport, som for tre baserte komposittmaterialer, insektmidler, surfaktanter og medisinske applikasjoner.
SINTEF forskerne konverterer biomasse til kjemikalier ved hjelp av såkalte “elektro-katalytisk oksidasjonsprosesser”. Her justerer Roman Tschentscher og Morten Frøseth den nye elektrokjemiske cellen som en del av arbeidet i LIBERATE. Foto: SINTEF
Lignin er den eneste direkte fornybare kilden til aromatiske kjemikalier, som i dag er oljebasert.
– Vår rolle i prosjektet er å støtte prosessoptimering på lab skala ved hjelp av eksperimenter, samt reaktor- og prosessmodellering forteller SINTEF-forsker Roman Tschentscher.
I tillegg bygger SINTEF nå et pilotanlegg i Trondheim som skal produsere lignin-baserte aromater. SINTEF jobber også med prosessdesign og tekno-økonomiske analyser for et kommersielt anlegg på bakgrunn at prosjektresultatene.
Om prosjektet:
Liberate startet opp i oktober 2018 og vil fortsette ut 2022.
Koordinator:
LEITAT Technological Center, Spania
Partnere er:
LEITAT Technological Center, SINTEF, ECN Bioenergy and Efficiency, Johannes Gutenberg University Mainz, Fraunhofer Institute for Interfacial Engineering and Biotechnology IGB, Fraunhofer Center for Chemical-Biotechnological Processes CBP, IDENER, OXIRIS Chemicals, CHIMAR HELLAS, Gate2Growth, University of Alicante, Megara Resins S.A., ENSO Innovation, CONDIAS GmbH, EVONIK, PERSTORP, NX Filtration.
Mer informasjon kan finnes her http://www.liberate-project.eu/
Strømgjerrig og CO2-fri prosess
– Foruten å utnytte fornybar energi har elektrokjemiske prosesser den fordelen at de kan operere under nok så “snille” betingelser når det gjelder trykk og temperatur. Dette gjør det mulig å effektivt konvertere denne biomassen til verdifulle kjemikalier – ved hjelp av lavt energiforbruk. Det gjør at elektrokjemisk framstilling av aromater fra ligning er en prosses som er egner seg svært godt for å utnytte overskuddsvarme fra annen industri, forteller Tetchener.
En viktig del av konseptet i LIBERATE er derfor å integrere bruken av fornybar energi/overskuddsvarme fra industrien med prosesser for å omdanne lignin til kjemikalier uten utslipp av CO2. En slik integrering kan bidra til å gjøre det det hele lønnsomt.
– Med LIBERATE går Europa et skritt videre mot en sirkulær økonomimodell. Det vil gjøre næringen mindre avhengig av importert olje og minke industriens påvirkning på miljøet ved å redusere CO2-utslipp og øke energieffektiviteten, sier Angel Valdivielso.
Han er prosjektkoordinator for LIBERATE og prosjektleder hos det uavhengige forskningsinstituttet Leitat, som er Spanias svar på SINTEF.
Skal lage pilotanlegg
En viktig del av prosjektet er å bygge en fleksibel pilotanleggsom skal brukes til å demonstrere tre spesifikke prosesser:
- produksjon av vanillin av næringsmiddelkvalitet
- produksjon av lignin monomere for for produksjon av plastmaterialer og lim.
- produksjon av adipinsyre for produksjon av plastmaterialer
