KEFIP

Komplementäre chemisch-biotechnologische Verfahrensentwicklung zur neuartigen Herstellung der 2,5-Furandicarbonsäure (FDCA) aus Inulin-akkumulierenden Pflanzen

Laufzeit

01.05.2019 - 30.04.2022

Kunststoffe wie Polyester und Polyamide auf der Basis nachwachsender Rohstoffe sind angesichts der Verknappung fossiler Ressourcen eine vielversprechende Alternative zu konventionellen, erdölbasierten Polymeren. Ihr großes Potential wird weltweit von immer mehr Kunststoffproduzenten und –verarbeitern erkannt und zieht entsprechende Entwicklungstätigkeiten nach sich.

Ein vielversprechendes Ausgangsmaterial für die Herstellung von biomassebasierten Polymeren ist 2,5-Furandicarbonsäure (FDCA), die sich aus Kohlenhydraten bzw. kohlenhydrathaltiger Biomasse gewinnen lässt. Daraus synthetisierbare Polymere, wie etwa der Polyester Polyethylenfuranoat (PEF), zeichnen sich dabei nicht nur durch ihren Nachhaltigkeitscharakter aus, sondern verfügen gegenüber den erdölbasierten Analoga auch über verbesserte Materialeigenschaften, wie eine verringerte Durchlässigkeit für Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid und Luftfeuchtigkeit.

Ziel des Forschungsvorhabens „KEFIP“ ist die Entwicklung eines nachhaltigen, mehrstufigen Verfahrens zur Konversion Inulin-haltiger Chicorée-Wurzelrüben, also eines landwirtschaftlichen Abfallprodukts, zu FDCA. Hierzu wird das während des Anbaus bzw. der Treiberei aufgebaute Inulin zunächst extrahiert, mittels hydrothermaler Dehydratisierung zu 5-Hydroxymethylfurfural (HMF) umgesetzt und anschließend biokatalytisch bzw. heterogenkatalytisch zu FDCA oxidiert. Im Sinne eines möglichst ressourceneffizienten Prozesses soll das aus der hydrothermalen Dehydratisierung stammende HMF nicht abgetrennt und aufgereinigt, sondern direkt für die Oxidation eingesetzt werden.

Projekt - Homepage: KEFIP