Het is nu al duidelijk dat het gebruik van biochemicaliën en -materialen in de lift zit en dat hun marktaandeel de volgende jaren alleen maar zal vergroten. Grote hoeveelheden onderbenutte lignine-zijstromen uit chemische pulpprocessen en opkomende bioraffinaderijen zijn echter een waardevolle grondstof voor duurzame biomaterialen.
Mol – 25 juni 2020 - Het Finse technische researchcentrum VTT heeft een eenvoudig en kostenefficiënt alkali-oxidatieproces ontwikkeld, de zogenaamde LigniOx-technologie. Daarmee kunnen technische en bioraffinage-lignines omgezet worden in veelzijdige dispergeermiddelen, waaronder hoogwaardige beton-superplastificeermiddelen. Dit LigniOx-proces maakt gebruik van moleculaire zuurstof als milieuvriendelijk en goedkoop oxidatiemiddel. Het introduceert zure groepen in het ligninepolymeer waardoor dat wordt omgezet in een wateroplosbaar polyelektrolyt.
Recente mortel- en betonplastificeerstudies hebben aangetoond dat LigniOx-lignines een groot potentieel hebben. Zij kunnen probleemloos concurreren met lignosulfonaten en zelfs met commerciële synthetische superplastificeermiddelen.
In het Europese onderzoeksproject LigniOx worden duurzame betonplastificeermiddelen ontwikkeld uit de industriële lignine zijstromen van verschillende bioraffinaderijen. De valorisatie van deze lignine nevenstromen zal de kostenconcurrentie en de grondstoffenefficiëntie van lignocellulose- bioraffinaderijen aanzienlijk verbeteren en het zal goedkope, duurzame grondstoffen voor de chemische industrie creëren.
De veelzijdige LigniOx-technologie kan niet alleen worden geïntegreerd in lignocellulose-bioraffinaderijen, maar kan ook door de chemische industrie als een op zichzelf staande eenheid worden geëxploiteerd.
Het uiteindelijke doel van dit project is de commercialisering van zowel de LigniOx-oxidatietechnologie zelf als de geproduceerde LigniOx-betonweekmakers. Na het project kunnen op die manier de industriële procesinstallaties en de nieuwe lignineproducten op de markt worden gebracht. De komende maanden zal het oxidatieproces en de toepassing van de LigniOx plastificeermiddelen onder bedrijfsomstandigheden worden gedemonstreerd.
Nood aan kosteneffectieve scheidings- en zuiveringsprocessen
De omzetting van bijproducten van lignine in hoogwaardige materialen vereist stroomafwaarts kosteneffectieve scheidings- en zuiveringsprocessen. De Vlaamse kennisorganisatie VITO bestudeert cross-flow membraanfiltratie voor de nabehandeling van LigniOx-productmengsels, gericht op concentratie van de geoxideerde lignine, verbeterde weekmakersprestaties en chemische terugwinning van proceschemicaliën.
Membraanprocessen kunnen, algemeen beschouwd, gezien worden als een ‘natuurlijke’ technologie voor scheidingen binnen de lignocellulose-bioraffinaderijen van morgen. Zij worden immers gekenmerkt door een lage energiebehoefte, milde werkingscondities en een gematigde kosten-prestatieverhouding. Bovendien is er het voordeel van de schaalbaarheid en de flexibiliteit in het ontwerp van de apparatuur.
Het is aangetoond dat de nabehandeling door membraanfiltratie een uitbreiding van het toepassingsgebied van het weekmakersproduct mogelijk maakt. Bijkomend zien we een vermindering van de transportkosten en maakt membraanfiltratie het mogelijk om proces-chemicaliën terug te winnen. Daarom wordt het cruciaal beschouwd voor de technisch-economische haalbaarheid van het totale LigniOx-concept.
Over LigniOx
Het LigniOx-project wordt gecoördineerd door VTT en heeft in het kader van het onderzoeks- en innovatieprogramma Horizon 2020 van de Europese Unie onder subsidieovereenkomst nr. 745246 financiering ontvangen van de gemeenschappelijke onderneming Bio-Based Industries. De projectpartners zijn VTT, Andritz, Fortum, Metsä Fibre, St1, CIMV, Vertech Group, Dow en VITO.
