Lead
Kombinierte Herstellung von Treibstoffen und Chemikalien aus Holz Im Mittelpunkt dieses Projekts steht ein neuartiger Ansatz, um Holz für die Produktion von Treibstoffen und Chemikalien vorzubehandeln. Die Forschenden kombinieren dabei den Heisswasseraufschluss mit dem Einsatz sogenannter Radikalfänger.

Lay summary

Hintergrund
Biotreibstoffe aus Holz haben im Vergleich zu solchen aus Maisstärke oder Zuckerrohr wirtschaftliche und ökologische Vorteile (Kosten, Verfügbarkeit, keine Konkurrenz zu Nahrungsmittelproduktion). Holz lässt sich jedoch deutlich schwieriger zu Biotreibstoffen umwandeln. Denn im Holz sind die Komponenten Cellulose, Hemicellulose und Lignin stark miteinander verflochten, unter anderem um die Pflanze gegen äussere Einflüsse zu schützen. Bei der Herstellung von Biotreibstoffen behindert dies den enzymatischen Abbau von Cellulose und Lignocellulose zu ihren Zuckern, die anschliessend beispielsweise zu Bioethanol vergärt werden können. Daher ist es notwendig, das Holz vorzubehandeln, um dessen Struktur aufzubrechen und den enzymatischen Zugang zu verbessern.

Ziel
Eine mögliche Vorbehandlung der Biomasse stellt ein Heisswasseraufschluss dar, den jedoch Vernetzungsreaktionen von entstehenden Ligninfragmenten behindern. Sogenannte "Radikalfänger" können diese unerwünschten Reaktionen unterbinden und den Aufschluss des Holzes wesentlich verbessern. Dieses Verfahren soll es ermöglichen, einerseits eine Cellulosefraktion mit verbessertem enzymatischen Zugang zu erzeugen und andererseits eine hochwertige Ligninfraktion entstehen zu lassen. Diese dient dann als Ausgangsmaterial für die Herstellung aromatischer Chemikalien.

Bedeutung
Das untersuchte Verfahren zielt auf die Produktion von Treibstoffen und aromatischen Chemikalien ab, die heute noch aus petrochemischen Ressourcen gewonnen werden. Damit eröffnen sich neue Möglichkeiten, Erdöl mehr und mehr durch Biomasse zu ersetzen.