Delicare-voorstel: Acrylharsen als alternatief voor fossiele grondstoffen
Acrylharsen uit lignine: nieuwe waardeketens voor de ontwikkeling van relevante toepassingen ter vervanging van tegenhangers op basis van fossiele brandstoffen. Wat zijn de toepassingen? Of kunt u bijdragen aan de productie van 3D-geprinte katalysatoren? Lees verder en word partner in dit vitale onderzoeksproject!
Context project
Aromatische chemicaliën vormen een belangrijk deel (40%) van de huidige chemische bouwstenen voor een brede waaier van producten en toepassingen. Ongeveer 25% van de wereldproductie, die meer dan 23 miljoen ton bedraagt, vindt plaats in Europa. Die aromatische chemicaliën worden momenteel echter gewonnen uit fossiele grondstoffen. Gezien zijn moleculaire structuur is lignine, als hernieuwbare hulpbron, een veelbelovend alternatief voor fossiele grondstoffen voor de productie van aromaten.
Europese onderzoekscentra hebben pionierswerk verricht op het gebied van de productie van aromatische bouwstenen uit dergelijke hernieuwbare grondstoffen. Volgens de Strategische Innovatie- en Onderzoeksagenda (SIRA) van BBI (Biobased industries) moet 25% van alle chemicaliën en materialen tegen 2030 op biogebaseerde basis zijn, en moet de CO2-uitstoot met 50% worden verminderd. Om deze ambitieuze doelstellingen te bereiken, zijn duurzame, hulpbronnenefficiënte en economisch haalbare industriële processen nodig voor de omzetting van hernieuwbare grondstoffen in een breed scala van biogebaseerde producten.
Ontwikkeling van acrylharsen
Het Delicare-voorstel pakt deze uitdagingen aan door zich te richten op de productie van op lignine gebaseerde oliën uit de hydrolyse van lignines. Deze tussenproducten zullen worden omgezet in acrylharsen die worden gebruikt als additieven in toepassingen zoals zonnecrèmes en antiverouderingslotions, alsook in films en coatings.
Om het potentieel van dit type lignine als bron van platformmoleculen ter vervanging van hun fossiele tegenhangers ten volle te benutten, is er dus dringend behoefte aan het “vloeibaar maken” van lignine via katalytische depolymerisatie, wat resulteert in verbeterde eigenschappen voor de ontwikkeling van acrylharsen.
In dit voorstel zal de overgang naar duurzame waardeketens worden geïnitieerd door fundamenteel onderzoek voor de duurzame productie van acrylharsen afgeleid van hydrolyse van lignine via katalytische depolymerisatie. Hierdoor zullen verschillende nieuwe waardeketens ontstaan voor de ontwikkeling van toepassingen met toegevoegde waarde die tegen concurrerende kosten de tegenhangers op basis van fossiele brandstoffen kunnen vervangen.
Wetenschappelijke uitdagingen en belangrijkste valorisatiedoelstellingen
De belangrijkste wetenschappelijke uitdagingen zullen worden aangepakt. Er zijn strategieën nodig om de oplosbaarheid te verhogen, met behoud van de oorspronkelijke ligninestructuur, en daarnaast moeten er ook enkele nieuwe analysemethoden worden ontwikkeld om de oplosbaarheidsproblemen op te lossen. Een uitdaging is de ontwikkeling van selectieve, duurzame en stabiele katalysatoren voor de reductieve depolymerisatie. Om te slagen in de ontwikkeling van acrylaten op basis van lignine, zullen nieuwe innovatieve oplossingen onderzocht en toegepast worden. Optimalisering van de formulering en de verwerkbaarheid is essentieel.
De belangrijkste valorisatiedoelstellingen zijn:
- Het beschikbaar maken van hydrolyse lignine voor nieuwe toepassingen door middel van geschikte strategieën voor solubilisering en voorbehandeling van lignine
- Nieuwe analytische methode ontwikkeling/implementatie voor hydrolyse lignine karakterisering
- Innovatieve 3D-geprinte katalysatorproductie voor lignine depolymerisatiedoeleinden
- Ontwikkeling van kinetische, reactor- en procesmodellen
- Valorisatie van lignine-afgeleide acrylaten als hoogwaardige additieven en bulkmaterialen
Heeft dit project jouw aandacht getrokken en ben je op zoek naar meer informatie? Neem dan gerust contact op met An Verberckmoes en zij helpt u graag verder!