eerste Europese pilootlijn voor bioaromaten uit lignine
Officiële opening LignoValue Pilot
Op 6 oktober is de eerste en enige pilootlijn van bioaromaten uit lignine in Europa officieel geopend op de VITO-site te Mol
Producten uit fossiele grondstoffen vervangen door biogebaseerde, performante en veilige alternatieven vormt voor de Europese chemische industrie een belangrijke economische uitdaging. Verschillende studies hebben biomassa die lignine bevat (bv. hout, gras, stro, maïsstro) geïdentificeerd als de biomassa bij uitstek voor de duurzame productie van chemicaliën en vooral van zgn. bioaromaten. De volgende stap was het ontwerpen en ontwikkelen van een pilootinstallatie om bioaromaten op een voor de industrie relevante schaal te produceren.
lignine in continu proces depolymeriseren
Met het EFRO-project LignoValue Pilot hebben Biorizon co-initiator VITO, Worley Belgium en PMV een pilootlijn gerealiseerd voor het demonstreren van technologieën om lignine in een continu proces te depolymeriseren (of in bruikbare stukjes te knippen). Met de pilootinstallatie kunnen proof-of-concepts van de verschillende processtappen geleverd worden. De LignoValue Pilot bevindt zich bovendien op een gespecialiseerde site, waar veiligheid, aanvoer van grondstoffen en afvoer van producten gewaarborgd zijn. De nabijheid van VITO, de Vlaamse onderzoeksorganisatie naar duurzaamheid, is een groot pluspunt.
Lees ook: "LIGNIN AS FEEDSTOCK FOR BIOAROMATICS"
ongekend potentieel
Lignine is een van de meest voorkomende organische materialen op aarde. Het is een molecule die de natuur zelf aanmaakt in de celwand van plantencellen en die sterkte en stevigheid geeft aan planten en bomen. Dat planten, struiken en bomen rechtop staan, hebben ze te danken aan de lignine die erin zit. Dankzij zijn chemische structuur kan lignine in de chemische industrie heel wat stoffen met aromatische verbindingen vervangen, die nu van fossiele oorsprong zijn. 40 % van alle chemicaliën zijn momenteel fossielgebaseerde aromaten, onder meer fenol en bisfenol A, resp. giftig en schadelijk voor mens en dier. Fenol en bisfenol A zitten onder meer in kunstharsen, die een breed gamma aan toepassingen kennen in diverse sectoren gaande van de bouw over mobiliteit en transport tot de kunststoffenindustrie.
Lignine wordt massaal geproduceerd als nevenstroom van bijvoorbeeld de huidige pulp- en papierindustrie. Tot op vandaag wordt de meeste lignine verbrand en dus enkel energetisch gevaloriseerd. Als grondstof voor bioaromaten heeft lignine veel meer potentieel.
nieuwe functionaliteiten
De van lignine afgeleide bioaromaten zullen leiden tot innovatieve ontwikkelingstrajecten in de chemische industrie door een uitgebreid arsenaal aan nieuwe functionaliteiten en dus ook materiaaltoepassingen en hun verminderde toxiciteit t.o.v. fossielgebaseerde bouwstenen. Het gebruik van lignine en de daaruit afgeleide bioaromaten voegt bovendien verschillende eigenschappen toe aan materialen, zoals stabiliteit, stijfheid, verbeterde krasbestendigheid, anti-bacteriële en anti-microbiële eigenschappen, waterdichtheid, verhoogde UV-bescherming, anti-oxidatieve eigenschappen, hechting, thermische weerstand, …; eigenschappen die lignine van nature bezit dankzij zijn unieke chemische structuur.
VITO en TNO voorlopers
VITO loopt al jaren voorop in het onderzoek naar het gebruik van lignine als basisgrondstof voor chemicaliën. Zo is VITO, samen met TNO (Nederland) oprichter van het Shared Research Center Biorizon en verantwoordelijk voor de onderzoekslijn die bioaromaten uit lignine ontwikkelt. Biorizon beoogt de commerciële productie van bioaromaten uit zowel suikers als lignine mogelijk te maken om zo bij te dragen aan een duurzame en rendabele ‘groene’ chemische industrie.
Het merendeel van de processen voor de productie van lignine-gebaseerde bioaromaten is reeds ontwikkeld en gedemonstreerd op laboschaal. VITO heeft zich sinds 2018 geëngageerd om een pilootinstallatie, nl. LignoValue Pilot, te ontwerpen en te bouwen die de eerste productie van bioaromaten uit lignine mogelijk maakt. Hierbij is Worley Belgium de engineering partner, die zelf ook investeert in hun kennisopbouw via het EFRO LignoValue Pilot project. De LignoValue Pilot werd gebouwd door het Nederlandse engineering bedrijf Zeton en is begin 2022 op de pilootsite bij VITO geïnstalleerd.
100+ kg bioaromaten per dag
Om een industrieel relevante doorbraak in dit domein te realiseren kan de pilootinstallatie dagelijks meer dan 100 kg innovatieve bioaromaten produceren, en dit via een continue procesvoering. Daartoe zal lignine in een solvent in aanwezigheid van een katalysator en waterstof verknipt worden tot kleinere chemische bouwstenen. De beschikbaarheid in voldoende hoeveelheden van deze kleine ligninegebaseerde bouwstenen zal een nieuwe waardeketen van innovatieve bioaromaten tot stand brengen in samenwerking met materiaalproducenten zoals Kaneka, Kingspan, SBHPP en INEOS. De nieuwe waardeketens zullen bijdragen aan een verminderde afhankelijkheid van de chemische industrie van fossiele en secundaire grondstoffen en zo bijdragen aan het reduceren van de effecten van klimaatverandering (CO2-reductie).
ingebouwde flexibiliteit
Bovendien is de beoogde pilootlijn flexibel ontworpen zodat verschillende procescondities kunnen worden aangepast en getest om zo de gewenste bioaromatische fracties te produceren voor marktgerichte toepassingen en productontwikkelingen. Dit alles moet toelaten om de nodige techno-economische proof-of-concepts te leveren om tot het uiteindelijke doel te komen: het bouwen en exploiteren van een demo-installatie in Vlaanderen voor de conversie van lignine naar biogebaseerde, gefunctionaliseerde aromaten en de ontwikkeling van een op lignine gebaseerde waardeketen van nieuwe chemicaliën.
Geïnteresseerde bedrijven kunnen kostenloos lid worden van de Shared Research Center Biorizon community en zich aanmelden voor Biorizon’s 9e virtuele jaarevent op donderdag 1 december met o.a. een keynote van Decathlon.
Bron: VITO
