隨著化石工業向生物經濟的轉變, 人們對可持續和可再生替代品的生物基化學品, 材料和燃料的需求日益增長. 需求的矛頭指向了木材的果糖, 用於生產生物塑料.
木質纖維素生物質通常是不可食用的植物材料, 包括木材和草, 以及來自農林業的廢料. 它也是地球上最豐富的單一可再生資源. 此外, 木質纖維素生物質在田地中不需要佔據寶貴的空間, 因為它沒有農業用途或營養價值. 值得注意的是, 有了森林認證就可以對木材進行可持續採伐. 在北歐國家, 每年種植的森林多於收穫的森林.
與其他木質纖維素原料如稻草相比, 用於生物精鍊的木基原料在化學工業中具有替代化石衍生化合物的最大潛力. 建立基於木質纖維素原料的競爭性價值鏈, 不僅可以獲得豐富的替代工業原料, 而且與基於化石的化學品相比, 還可以增強生物基化學品和材料的競爭地位.
歐盟資助的Horizon 2020 ReTAPP項目使用硬木和軟木原料中的木質纖維素生物質生產果糖. 項目協調員MattiHeikkil說: '研究人員採用木質衍生的果糖替代食品/澱粉基果糖, 並為將產品推向市場, 推動整個價值鏈的發展. '
轉換率更高
該倡議在兩個主要領域開展活動. 第一涉及測試, 擴大規模以及展示項目合作夥伴開發的創新技術. 第二是通過商業案例, 結交產品的潛在客戶和市場以及商業合作夥伴, 將該技術發展成為商業上.
來自三家歐洲中小企業的項目合作夥伴優化並展示了生產流程. 其中包括專門研究木材與糖類技術的SEKAB E-Technology, 以及生產聚呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)樹脂的全球領導者Avantium Chemicals. PEF是一種革命性的100%生物基替代品, 用於聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET), 這是一種用於瓶子和包裝的常見塑料.
第三個商業合作夥伴MetGen開發了能夠有效地將木基葡萄糖轉化為果糖的新型葡萄糖異構酶. Heikkil解釋說: '我們的結果比傳統上用於商業果糖生產的酶更好, 在大型多噸試驗中轉化率超過50%. '
多重效益
該聯盟將生產提升到工業規模. 通過從木材開發大量化學品的生產, 果糖可以用作可能的非食品基再生原料, 用於通過前體呋喃二甲酸 (FDCA) 生產PEF. '該技術在瑞典恩舍爾茲維克的生物煉油廠示範工廠進行了測試. 其他需要工業纖維素糖的項目和客戶可以進一步利用該技術進行下遊生化產品開發. ' Heikkil指出.
對ReTAPP價值鏈的高級經濟研究表明該倡議的經濟可行性, 而環境生命周期分析表明, 與目前用於果糖生產的常規路線相比, 溫室氣體排放明顯減少.
ReTAPP支援引入經濟上可行的替代品, 促進從化石原料轉變為可持續的木基化學品, 材料, 燃料和能源. 這將改善社會對環境的影響並減少二氧化碳排放量. Heikkil指出: '我們展示了100%可再生包裝的生物基價值鏈, 它比使用第二代原料即木材的PET便宜且具有更好的阻隔性能. 在該項目中開發和實施的所有新技術將利用豐富的歐洲的可持續資源, 並在生物煉製領域創造新的就業機會. '