Una nueva estrategia mejora la condensación de lignina para la utilización de biomasa
Hay un viejo dicho en la industria de la biorrefinación que dice: «Se puede hacer cualquier cosa con lignina, excepto dinero». Este compuesto de base biológica es abundante y está lleno de potencial, pero su comercialización sigue siendo un desafío.
Es posible que este pronto ya no sea el caso con un enfoque innovador de químicos del Instituto Dalian de Física Química (DICP) de la Academia de Ciencias de China y sus colegas para explotar la condensación de lignina -a menudo considerada una molestia- para la utilización eficiente de lignocelulosa. Esto abre un camino holístico para maximizar el potencial de la biomasa leñosa y avanzar hacia un futuro más sostenible.
La lignina es un polímero complejo de la lignocelulosa, un componente estructural que se encuentra en las paredes celulares de las plantas y una materia prima orgánica potencial para la producción de biocombustibles y materiales de base biológica. Sin embargo, cuando se trata químicamente, la lignina tiende a formar nuevos enlaces CC, proceso conocido como condensación, que hace que su estructura sea más compleja y menos reactiva. Esto dificulta su posterior procesamiento y, en consecuencia, limita el uso eficaz de la lignocelulosa para la producción de productos químicos y materiales ecológicos.
Se han realizado diversos esfuerzos para evitar esta condensación perjudicial. Sin embargo, los investigadores del DICP han ido contra la corriente y han encontrado una manera de utilizar la condensación de lignina en su beneficio.
«En lugar de suprimir la reacción no deseada, nuestro objetivo era explotar la propensión de la lignina a la condensación reestructurando la vía de reacción de condensación mediante arilación explícita con fenoles derivados de la lignina», dijo WANG Feng, profesor del DICP y autor correspondiente de este estudio.
La arilación es un proceso químico en el que un grupo arilo, un tipo de compuesto aromático, se introduce en una molécula mediante la alquilación de Friedel-Crafts. Al dirigir formaciones de enlaces específicos a través de este proceso, los investigadores pudieron obtener un alto rendimiento de lignina condensada, que se procesó posteriormente para producir bisfenoles benignos, compuestos versátiles con aplicaciones que van desde plásticos hasta adhesivos duraderos como posibles sustitutos de los de origen fósil. homólogos.
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«Históricamente, la lignina se ha considerado un desperdicio o una molestia en los procesos de biorrefinería», afirmó WANG. «Sin embargo, a través de nuestros estudios, hemos llegado a reconocer que la lignina es, más que un producto de desecho, un recurso natural invaluable e indispensable para fomentar la sostenibilidad. Por lo tanto, nuestro lema es ‘La lignina importa’ y abogamos por el desarrollo de estrategias destinadas a convertir eficientemente la lignina en sustancias químicas y materiales valiosos».
Al maximizar el valor de la lignocelulosa, el enfoque de los investigadores contribuye a un enfoque más holístico para la utilización de la biomasa, alineándose con los objetivos de las biorrefinerías verdes.
«Nuestro objetivo final es establecer una biorrefinería industrialmente competitiva, revolucionando la producción de productos químicos y biomateriales renovables», afirmó WANG. «Espero que en el futuro se puedan fabricar camisetas y productos de plástico directamente a partir de madera o hierba».
CRÉDITO DE LA IMAGEN: DICP
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