Plastik vom Acker

Cellulose, Inulin und andere aus C6-Zuckern aufgebaute Kohlehydrate können zu 5-Hydroxymethylfurfural (HMF) umgewandelt werden. HMF gilt als eine der wichtigsten Plattformchemikalien der Bioökonomie. Es kann durch weitere chemische Umwandlungen zur Herstellung von Getränkeflaschen (PEF), Lebensmittelverpackungen, Fasern für Autositze, als Nylon für Strümpfe, Sportbekleidung, Autoteile, etc. genutzt werden. Derzeit laufen Arbeiten mit Chicorée-Wurzeln, Altbackwaren und Miscanthus als Eingangsmaterialien (Videovortrag: Die Rohstoff-Pioniere).

Speziell die Anwendung von Chicorée-Wurzeln zeigt ein besonderes Konzept: Der erste Reaktionsschritt findet in der Rübe selbst statt. Beim Treiben zur Salatproduktion werden in den Rüben Enzyme freigesetzt, die langkettiges Inulin spalten. Auf diese Weise kann es besser in Wasser gelöst und zu HMF umgewandelt werden. Daher ist das Verfahren für diese Biomasse relativ einfach und besteht aus einer geringen Anzahl von Modulen (TEDxUniHeidelberg: Bio-Based Plastics from Agricultural Waste).

Die Anlage im Bioraffinerie-Technikum ist modular aufgebaut. So besitzt eine Anlage zur Umwandlung von Altbackwaren zu HMF ein zusätzliches Modul im Vergleich zu Chicorée-Rüben. Die Anlage zur Umwandlung von Miscanthus (Hohenheimer Kurier: Plastik vom Acker - Die Pflanze als Teil einer Bioraffinerie) zu HMF besteht aus einem Modul zur Aufspaltung von Lignocellulosen, einer Isomerisierung, und den eigentlichen HMF Modulen. Letztere bestehen aus dem Reaktor zur Umwandlung in HMF und einer Einheit zur Abtrennung von HMF aus Wasser (Videobeiträge: Plastik vom Chicorée?; 2021 FICOTA Uni Hohenheim makes plastics made from agricultural waste).

Um Furfural und Phenole, beides Ausgangsmaterialien für Kunstharz, zu gewinnen, benötigt man erneut einzelne Module, die kombiniert werden können. Das ermöglicht die Herstellung von biogenen Spanplatten und Sperrholz Alternativ können aus dem Lignin Kohlenstoffmaterialien gewonnen werden.