EUCALIVA tworzy polimery wykonane na bazie ligniny
EUCALIVA to hiszpański projekt badawczo-rozwojowy, rozwijający metody przetwarzania surowej ligniny w celu produkcji nowych, ekologicznych produktów. Wśród możliwych do wykonania aplikacji są m.in. włókna węglowe, elastyczne folie przeznaczone na tekstylia, tzw. inteligentne tkaniny oraz materiały nietkane i ich pochodne. Projekt jest finansowany przez Unię Europejską, będąc inicjatywą publiczno-prywatną pomiędzy UE a firmami przemysłowymi.
EUCALIVA wykorzystuje miazgę uzyskaną z eukaliptusa kulistego – gatunku drzewa plantacyjnego o szybkim czasie wzrostu (jego cykl zbiorów wynosi 9-14 lat). Technologia została zwalidowana, a obecnie badacze przenieśli projekt do poziomu TRL-7, demonstrując prototyp systemu w środowisku operacyjnym. Zakład pilotażowy dostarczył materiały do przetestowania przez użytkowników przemysłowych.
W trakcie procesu produkcyjnego EUCALIVA odzyskuje ligninę z czarnego ługu – jest to produkt uboczny siarczanowego procesu chemicznego, który usuwa ligninę z pulpy drzewnej. Członkowie projektu zoptymalizowali separację i przygotowanie ligniny do dalszego procesowania oraz produkcję włókien na ich bazie. Opracowali także bardziej wydajne i szybsze sposoby jej termostabilizacji. Efektem nowego procesu produkcyjnego są włókna węglowe oraz inne materiały na bazie węgla o ulepszonych właściwościach. Oznacza to, że mogą one zastąpić np. szkło w zastosowaniach konstrukcyjnych, takich jak materiały kompozytowe wzmacniane włóknem, jak również mogą być wykorzystywane do innych zastosowań funkcjonalnych.
Innym przykładem zastosowania ligniny jest rozciągliwy materiał, na którym można nadrukować zminiaturyzowany obwód. Elektrody mogą stykać się z ludzką skórą, gdzie monitorują i określają ilościowo kluczowe biomarkery ludzkiego potu. Zespół EUCALIVA zademonstrował również integrację rozciągliwych elektrod zarówno z ochronną odzieżą roboczą, jak i rękawicami. Elektrody działały z powodzeniem w powtarzanych cyklach rozciągania. Wykazało to potencjał elektrod zintegrowanych z odzieżą i monitorowania stanu zdrowia użytkownika. Teraz zespół pracuje nad porowatą matą z włókna węglowego na bazie ligniny, zwaną tkaniną z węgla aktywnego.
Lignina to naturalny polimer obecny w większości roślin. Jedną z jego głównych funkcji jest usztywnianie, dlatego występuje w dużych ilościach w drzewach. Generalnie lignina nie jest traktowana jako wartościowy surowiec – zwyczajowo jest to produkt uboczny produkcji wysokiej jakości papierów, który przeznacza się do utylizacji. W efekcie w Europie gromadzi się ok. 17 milionów ton niechcianej ligniny rocznie. Większość jest spalana, a około 2% jest wykorzystywane do innych celów komercyjnych o niskiej wartości.
Tymczasem ligninę można z powodzeniem wykorzystywać w produkcji polimerów, będących ekologiczną alternatywą dla tworzyw opartych na bazie ropy naftowej. Projekt EUCALIVA stara się to udowodnić.
Źródło: www.cordis.europa.eu
Zdjęcie: www.pixabay.com