Binnen de zogenaamde groene chemie werken Amerikaanse onderzoekers aan een nieuw proces voor het uitlogen van houtpulp. Dat moet groen papier gaan opleveren.
De laatste tien jaar is de groene chemie sterk in opkomst. Chemici zoeken naar chemische processen die de natuur nabootsen. Een van oudsher lastig chemisch proces is het uitlogen van hout voor de papierproductie. De houtstof lignine en cellulose moeten van elkaar worden gescheiden, waarna cellulose verder tot papier kan worden verwerkt.
Onder leiding van Craigh Hill, hoogleraar aan de Emory University in Atlanta, is een nieuw proces ontwikkeld dat met polyoxometalaten hout afbreekt. Deze verbindingen lijken wel iets op de zeolieten die in wasmiddelen zitten. Het zijn kleine kooien bestaande uit metaal- en zuurstofatomen.
‘Wat mensen allang vergeten zijn, staat nog geschreven in bomen’
Met haar boomboor onderzoekt Valerie Trouet woudreuzen en reconstrueert ze wat die allemaal hebben meegemaakt.
Diverse milieuvoordelen
In de eerste stap van het nieuwe proces zorgen de polyoxometalaten (POM’s) voor de afbraak onder invloed van zuurstof van de houtpulp. Daarbij ontstaat een ligninefractie – verantwoordelijk voor de kleur, textuur en andere eigenschappen van bomen – en een cellulosefractie, dat zowel bomen als papier sterk maakt. De pulp wordt daarna gefiltreerd, waarbij de gedeeltelijk geoxideerde en afgebroken ligninefragmenten en POM’s door het filter spoelen en het witte cellulose achterblijft. De cellulose kan dan verder in papier worden omgezet.
De volgende stap is het behandelen van de ligninefragmenten en POM’s met zeer hete lucht en onder verhoogde druk. Daarbij keren de POM’s weer terug in hun oorspronkelijke vorm. De lignine verandert bij deze behandeling in koolstofdioxide en water. Er is sprake van diverse milieuvoordelen: er is geen chloor nodig, het enige gebruikte oplosmiddel is water, er ontstaan geen giftige organische verbinding en de omzetting verloopt zeer specifiek en katalytisch.
