Trasformare la lignina in materie plastiche ad alte prestazioni

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Credit Jeffrey C. Chase

Un team di ricercatori dell’Università del Delawere ha dimostrato che è possibile trasformare la lignina lavorata industrialmente in materie plastiche ad alte prestazioni, come resine per stampa 3D a base biologica e sostanze chimiche preziose.

I materiali di derivazione biologica sono un’alternativa ecologica ai materiali tradizionali, ma spesso sono molto costosi. Un team di ricercatori e collaboratori dell’Università del Delaware sta studiando metodi per riciclare la biomassa in nuovi prodotti. Un esempio è la lignina, un componente di piante e alberi che fornisce forza e rigidità.

Ogni anno vengono generati 100 mln di tonnellate di rifiuti tecnici di lignina

Nell’industria della cellulosa e della carta però la lignina è uno scarto della produzione di prodotti di carta ampiamente disponibile: ogni anno, nelle cartiere di tutto il mondo, vengono generati circa 100 milioni di tonnellate di rifiuti tecnici di lignina. Secondo l’analisi economica e del ciclo di vita, l’approccio può essere competitivo anche con prodotti simili a base di petrolio.

«Abbiamo preso la lignina tecnica e l’abbiamo non solo scomposta, ma trasformata in un prodotto utile, con un costo e un impatto ambientale inferiore ai materiali petroliferi» afferma il ricercatore Thomas H. Epps.

Un solvente tradizionale utilizzato nella decostruzione della lignina

La maggior parte dei processi di aggiornamento della lignina opera a pressioni molto elevate ed è costosa e difficile da scalare con conseguenti problemi di sicurezza, costi di capitale e consumo di energia associati ai solventi, alle temperature o alle pressioni tradizionali usate nel processo.

Per evitare questi problemi, il team ha sostituito il metanolo, un solvente tradizionale utilizzato nella decostruzione della lignina, con la glicerina, in modo che il processo potesse essere eseguito a pressione atmosferica (ambiente) normale.

La glicerina è un ingrediente poco costoso noto per le sue proprietà idratanti, ma qui aiuta a scomporre la lignina in blocchi chimici che possono essere mpiegati per realizzare un’ampia gamma di prodotti a base biologica, dalle resine per stampa 3D a diversi tipi di plastica, composti aromatici e profumati, antiossidanti e altro ancora.

Il funzionamento a pressione atmosferica è più sicuro e fornisce un percorso semplice per scalare ed eseguire il processo continuamente, creando più materiale con meno manodopera in un processo più economico e veloce.