-

Un nou procedeu de prelucrare a lemnului

Celuloza şi lignina, componentele care ţin fibrele lemnului împreună asemenea unui adeziv, au putut fi până acum separate una de alta doar folosind forţa chimică brută.

În prezent, cercetătorii au dezvoltat o nouă metodă de separare a componentelor din lemn. Lemnul este o materie primă valoroasă şi utilizările sale depăşesc cu mult sfera fabricării mobilierului sau a hârtiei. Doi dintre cei mai comuni compuşi organici din lume se găsesc în materialul vegetal: celuloza şi lignina. Biomoleculele au un potenţial mare ca alternativă durabilă pentru materiile prime fosile, deoarece celuloza şi lignina pot fi utilizate pentru a produce numeroase substanţe chimice de bază, cum ar fi zahărul sau compuşi aromatici. Celuloza şi lignina, care acţionează împreună asemenea unui adeziv pentru fibrele lemnului, au fost până acum separate una de alta doar prin forţă chimică brută.
Celuloza obţinută în acest mod este utilizată, de exemplu, în industria hârtiei. Lignina este de obicei îngroşată şi arsă împreună cu leşia, acţiune ce reprezintă o pierdere, deoarece această biomoleculă, asemenea celulozei, poate fi utilizată pentru a produce substanţe chimice de bază care sunt extrase în prezent din ţiţei. Din aceste substanţe chimice de bază sunt produse materiale plastice biodegradabile, ambalaje uşoare şi rezistente, arome precum vanilina sau adezivi şi răşini, de exemplu pentru construcţia de turbine eoliene sau de vehicule.
Prin procesul clasic de prelucrare a lemnului care utilizează alcalii (compuşi chimici caustici) şi energie termică, cele două substanţe valoroase pot fi obţinute în forma pură necesară numai cu mult efort. Aici intervin oamenii de ştiinţă de la Centrul de Cercetare Jülich şi de la Universitatea Tehnologică din Aachen. Ei separă celuloza şi lignina cu ajutorul lichidelor ionice. Acestea sunt săruri neobişnuite care, la temperaturi scăzute, devin lichide şi pătrund în lemn, determinându-l să se umfle până la destrămare printr-o mişcare extrem de lentă, asemenea unei explozii în slow motion. Substanţele valoroase sunt separate şi pot fi procesate în continuare, de exemplu cu ajutorul enzimelor, adică al catalizatorilor biologici. Până în prezent, procesul a avut succes doar cu un disc subţire din lemn de fag. Înmuiat cu un lichid ionic, acesta s-a dezintegrat în câteva minute în componentele sale. Pentru a putea utiliza noua procedură la nivel industrial, adică pentru a dezintegra cantităţi mari de lemn, procesul trebuie optimizat. Acest lucru se realizează cu un difractometru cu unghi mic la reactorul de cercetare din München (FRM II), care este operat de Universitatea Tehnică din München (TUM) în Garching, oraş foarte apropiat capitalei bavareze şi centru al mai multor institute şi departamente universitare de cercetare. FRM II furnizează neutroni cu care mostrele de lemn sunt bombardate, oferind astfel videoclipuri clare care fac posibilă optimizarea.

RADOR

Foto: Pixabay