Швейцарский стартап нашел альтернативу нефти. Новый материал получили из соломы, вишневых косточек и скорлупы грецких орехов
Bloom Biorenewables разработал технологию производства материалов из биомассы вместо нефти.
«Когда я начал изучать химию, основное внимание уделялось нефтехимии, то есть преобразованию нефти. Сейчас же все чаще преподают «зеленую химию», - говорит соучредитель Флоран Эрогель. «Мы надеемся, что химики будущего больше не будут использовать нефть, потому что мы можем обойтись без нее».
Молодая компания хочет не только отказаться от нефти в химических исследованиях, но и заменить его в повседневной жизни. Загрязняющий материал сопровождает нас повсюду: это наша одежда, обувь, смартфоны, компьютеры, мебель, упаковка и бутылки. Нефтепродукты также появляются на наших тарелках в виде ароматизаторов, таких как ванилин, в парфюмерии, косметике, моющих средствах и даже в лекарствах.
«В области энергетики был достигнут большой прогресс в разработке источников, альтернативных нефти», - говорит Херогель. «Но когда дело доходит до материалов, мы все еще находимся в начальной стадии, и это, вероятно, даже труднее. Нужен другой источник углерода. Он содержится в атмосферном CO2, но его трудно восстановить и в биомассе. Мы извлекаем углерод из биомассы и используем его для производства устойчивых продуктов».
Биомасса состоит из дерева, коры деревьев, листьев, вишневых и персиковых косточек, скорлупы грецких орехов. Лигноцеллюлоза является наиболее распространенным сырьем на нашей планете и содержит три основных элемента: целлюлозу, гемицеллюлозу и лигнин.
Биомасса все чаще используется для производства биоэтанола, но ее свойства означают, что она может заменить нефть многими другими способами. «До сих пор его основным промышленным применением было производство бумаги. Но для этого добывается только 40% древесины; остальное сжигается или выбрасывается. Мы хотим восстановить не менее 75% лигноцеллюлозной биомассы, чтобы обеспечить альтернативу маслу», - поясняет Херогель.
Для своих испытаний Bloom Biorenewables используют десятилитровый реактор, в котором биомасса нагревается и обрабатывается растворителями для производства нескольких различных элементов. Первую фракцию, целлюлозу, извлекают с помощью фильтра. Затем отделяют жидкость, содержащую лигнин, и жидкость, содержащую гемицеллюлозу. После этого эти элементы выделяются, очищаются и тестируются.
«Целлюлозу можно использовать для производства бумаги, но наша цель - извлечь из нее как можно больше, например, для производства текстиля. Сегодня хлопка не хватает, чтобы удовлетворить спрос, поэтому большая часть текстиля производится из нефти, например полиэстера или акрила. Тем не менее, текстильная промышленность все чаще ищет способы производства более экологически чистой продукции, поскольку полиэфиры вредны для окружающей среды », - говорит Эрогель.
Некоторые текстильные изделия уже сегодня производят из биомассы. Лидером отрасли является австрийская компания.
Стартап также начал работать с партнерами по использованию свойств гемицеллюлозы, которая особенно подходит для производства биопластиков. Они призваны заменить полипропиленовую упаковку.
Этот вопрос очень актуален, поскольку в рамках своего нового Плана действий по циркулярной экономике ЕС стремится сократить количество отходов, обеспечить использование экологически безопасного пластика в упаковке и других продуктах и повысить ответственность производителей. Пищевые гиганты, такие как Nestlé и Danone, объявили о своем намерении достичь углеродно-нейтрального следа в течение нескольких лет, заменив используемую сегодня упаковку продуктами на растительной основе.
Но элемент, на который стартап возлагает самые большие надежды, - это лигнин. «Лигнин, который сегодня продается на рынке, конденсируется во время экстракции, поэтому он разлагается и становится очень темным. Наш процесс стабилизирует его, предотвращая его конденсацию и разложение. В результате мы можем извлечь очень чистый лигнин, который можно использовать, например, для изготовления косметики, пищевой и парфюмерной промышленности », - говорит Эрогель.
Пищевая и парфюмерная промышленность также ищут новые материалы на растительной основе для замены нефти. В течение нескольких лет исследователи из Bloom Biorenewables тестировали различные возможные применения с компаниями, работающими в этих секторах, которые накопили солидный опыт в производстве молекул ванилина, эвгенола и дымных ароматизаторов.
«Мы начали наши в лаборатории профессора Джереми Лутербахера, в 2015 году с целью поиска лучших способов использования биомассы. Вскоре мы поняли, что у лигнина самый большой потенциал и рынок сбыта. Сегодня никто не может производить лигнин такого качества, который можно использовать для дорогих продуктов, таких как духи».
«Из одной тонны биомассы мы надеемся извлечь от 750 до 900 кг материала для производства текстиля, биопластиков и лигнина, что является очень высоким соотношением», - говорит Херогель.
Он убежден, что эта новая технология поможет не только защитить окружающую среду, но и придаст химии новый облик.
«Даже сегодня, когда мы говорим, что мы химики, многие люди смотрят на нас косо и думают, что то, что мы делаем, нечисто. В то время как на самом деле с помощью химии мы можем внести большой вклад в защиту нашей планеты».