Forschung zur nachhaltigen Nutzung von Lignin als Basis für Chemikalien erhält weitere Förderung

Siegfried Waldvogel koordiniert ein Projekt der EU mit einem Industriekonsortium zur Umwandlung von Abfallstoffen in nachhaltige Chemikalien

25.06.2019

Die Elektrochemie an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) baut ihre Aktivitäten zur Nutzung von Lignin als Basis für nachhaltige Chemikalien weiter aus. Der Arbeitskreis von Prof. Dr. Siegfried Waldvogel am Institut für Organische Chemie koordiniert ein Konsortium, in dem Wirtschaft und Universität kooperieren. Das Projekt "SElectiveLI" wurde von der EU und einem Industriekonsortium aufgesetzt und wird im Rahmen dse Public-Private-Partnership "Bio-based Industries Joint Undertaking" (BBI JU) gefördert. Dafür werden in den kommenden drei Jahren 2,9 Millionen Euro bereitgestellt. Gemeinsam mit zahlreichen europäischen Partnern wird der AK Waldvogel in diesem Projekt zeigen, wie aus dem Abfallprodukt Lignin aus der Papier- und Zellstoffindustrie hochwertige "grüne" Chemikalien erzeugt werden können. Dazu soll eine Machbarkeitsstudie im Labormaßstab erstellt werden.

Bei der Elektrochemie wird der elektrische Strom direkt genutzt, um chemische Reaktionen ablaufen zu lassen. So können wertvolle Rohstoffe für Reagenzien und Katalysatoren eingespart werden, die ansonsten bei solchen chemischen Reaktionen zum Einsatz kommen. Außerdem ist es mit der Elektrochemie möglich, Stromüberschüsse aus erneuerbaren Quellen nutzbringend einzusetzen.

Lignin als Quelle für Chemikalien zur Herstellung CO2-neutraler Kunststoffe

Mithilfe der Elektrochemie soll im Rahmen von "SElectiveLI" auf verschiedenen Gebieten gearbeitet werden. Dazu gehört die Umwandlung von Lignin in wertvolle Chemikalien. Der Biokleber Lignin fällt in gewaltigen Mengen – 50 Millionen Tonnen pro Jahr – bei der Herstellung von Papier an, wird aber aufgrund seiner herausfordernden chemischen Eigenschaften bisher überwiegend zur Energiegewinnung verbrannt. Lignin steckt jedoch voller chemischer Grundsubstanzen, aus denen im Rahmen des Projekts CO2-neutrale Kunststoffe und Klebstoffe, Vanillin und weitere wichtige Grundchemikalien gewonnen werden sollen. Außerdem soll das Projekt sicherstellen, dass die komplizierte Abtrennung der Chemikalien aus dem anfallenden Reaktionsgemisch verbessert werden kann. "Wir wollen grüne Chemikalien wirtschaftlich herstellen und, wenn möglich, in Zukunft auch einen Weg für den Ersatz von Bisphenol A aufzeigen", erläutert Prof. Dr. Siegfried Waldvogel. "Dazu gehört auch, dass wir Prozesse erforschen, um regenerative Energien als Stromquelle für die Elektrochemie zu nutzen. Darüber hinaus nutzen wir einen nachwachsenden Stoffstrom der mit Nahrungsmitteln nicht konkurriert."

Das Vorhaben soll schließlich zeigen, dass der komplette Prozess für die Gewinnung neuer wertvoller Substanzen die Umweltbelastung verringert, indem die industrielle Verwendung möglichst umweltschonend gestaltet wird, Wasser eingespart und ungiftige Materialien für die Reaktionsführung verwendet werden.

Der Arbeitskreis von Prof. Dr. Siegfried Waldvogel hat bereits 2018 Fördergelder der EU für ein Projekt zur Nutzbarmachung von alternativen Lignin-Produktströmen erhalten. Die Gruppe ist in diesem Rahmen an einem internationalen Konsortium zum Bau einer elektrochemischen Anlage beteiligt, um die kommerziellen Möglichkeiten zur Nutzung des Pflanzenbestandteils Lignin auszuloten.