Ames Laboratory individua un metodo di produzione di nylon sostenibile
(Rinnovabili.it) – Un nuovo trattamento della lignina permette di ottenere precursori chimici usati nella produzione del nylon con un impatto ambientale molto basso, sia in termini di solventi e altre sostanze chimiche impiegate, sia per quanto riguarda la quantità di energia richiesta dal processo. Il procedimento innovativo per ottenere il nylon sostenibile è frutto del lavoro dei tecnici dell’Ames Laboratory del dipartimento americano per l’Energia, che hanno pubblicato i dettagli in uno studio apparso sulla rivista Green Chemistry.
Leggi anche Stampa 3D e bioraffinerie: il futuro nel riuso della lignina
La lignina è il polimero organico che conferisce sostegno a diversi tessuti vegetali ed è anche uno dei sottoprodotti principali nel processo di produzione della carta. All’Ames laboratori si sono concentrati sulla lignina che risulta dal processo Kraft, un metodo industriale di estrazione chimica, tramite addizione di soda caustica, della cellulosa dal legno, da cui si ottiene una polpa di cellulosa che, successivamente lavorata, diventa carta.
Tra i materiali di scarto c’è appunto la lignina, ed è uno dei principali con una stima di circa 50 milioni di tonnellate l’anno. Il destino di questa biomassa, normalmente, è di venire bruciata per recuperarne calore. Ma ovviamente questo processo comporta l’immissione in atmosfera di anidride carbonica.
Leggi anche Dal Trentino nasce la filiera del nylon sostenibile
I tecnici del dipartimento dell’Energia americano hanno messo a punto un trattamento che permette un impiego differente della lignina. Il primo passo è il tradizionale trattamento del polimero con una soluzione acquosa di idrossido di sodio (cioè soda caustica). A temperature di circa 200°C, la macro-molecola si degrada restituendo uno dei suoi più semplici elementi costitutivi: il guaiacolo. A sua volta, questo piccolo composto aromatico può essere convertito in un precursore del nylon a condizioni energetiche ancora meno dispendiose, utilizzando alcuni catalizzatori.
Nel dettaglio, il precursore è il cicloesanone, mentre il catalizzatore impiegato è del tipo rutenio in carbonio (Ru/C). Aspetto molto rilevante per ottenere un nylon sostenibile con un impatto ambientale realmente contenuto, il procedimento riesce a depolimerizzare la lignina Kraft ottenendo guaiacolo senza alcuni sottoprodotti indesiderati, come il metossi cicloesanolo. Per evitarli, solitamente era necessario fare ricorso a procedimenti che richiedevano temperature notevolmente maggiori.