Biobasierte aromatische Verbindungen

Fragestellung

Mehrere niederösterreichische Unternehmen verarbeiten in ihren Produktionsprozessen aromatische Kohlenwasserstoffe (vor allem Phenole), die heute in der Regel aus fossilen Rohstoffen (vor allem Erdöl, zu geringerem Teil auch Kohle) hergestellt werden. Ist es möglich, diese auch auf der Basis nachwachsender Rohstoffe zu erhalten?

Lösungsansatz

Die Interessenten an biobasierten Aromaten kommen aus der chemischen Industrie, mehrere österreichische Forschungseinrichtungen und Anlagenbauer haben sich schon mit der Nutzbarmachung biogener Ressourcen zu diesem Zweck beschäftigt. Zur Herstellung von Phenolen kommen dabei vor allem Lignin und Ligninsulfonate in Frage, die beispielsweise in der Zellstoffindustrie aus Holz gewonnen werden. Ergebnis ist in jedem Fall ein heterogenes Gemisch verschiedener aromatischer Verbindungen. In einer Studie der in der niederösterreichischen Landeshauptstadt St. Pölten angesiedelten Innovationsplattform BioBASE soll erhoben werden, welche Technologien zur Modifikation der natürlich im Holz vorkommenden aromatischen Strukturen in Frage kommen und welche Qualitäten die verschiedenen Verfahren liefern. Dabei wird die Idee verfolgt, die zur Verfügung stehenden Verfahren auf diejenigen Anforderungen hin zu optimieren, die bestimmte Anwendungszwecke an das Produkt stellen. Es soll erhoben werden, welche Qualitätssteigerungen mit diesen Verfahren erzielt werden können und wie hoch der jeweilige finanzielle Aufwand ist.

Ergebnis

Schon heute zeigt sich, dass Pyrolyseverfahren zur Modifikation von Lignin-Strukturen vielversprechend sind. Dabei werden die Netzwerkstrukturen des Lignin bei hohen Temperaturen unter Sauerstoffabschluss gespalten. Durch einen solchen Prozess wird zwar die Heterogenität der Gemische nicht reduziert, aber ihre Reaktivität gesteigert. Durch die Wahl der Prozessbedingungen (vor allem der Temperatur) und Fraktionierung in Phasen unterschiedlicher Aggregatzustände lassen sich unterschiedliche aromatische Verbindungen gewinnen?