Houtige biomassa is geschikt te maken voor fermentatie met een speciale ionische vloeistof waarin alleen de ligninefractie oplost. Die vloeistof kan nog heel goedkoop zijn ook, stellen onderzoekers van North Carolina State University in het tijdschrift Green Chemistry.

Zo’n ionische vloeistof is gedefinieerd als een organisch zout met een smeltpunt dat beneden de 100 graden Celsius ligt, en in de praktijk vaak zelfs beneden kamertemperatuur.

Het lignine-oplosmiddel is een ‘protische ionische vloeistof’ (PIL), een nog wat exotischere subcategorie die bestaat uit een mengsel van een (Brönsted-)zuur en een passende base. Die laatste neemt een proton over van het zuur, en zo ontstaan de ionen ter plekke. Of je zo’n systeem wel of niet een ionische vloeistof mag noemen is een definitiekwestie: een criterium kan zijn dat het evenwicht zó ver naar rechts ligt dat je minder dan 1 procent ongeladen moleculen overhoudt.

In North Carolina hebben ze nu ontdekt dat heel simpele PIL’s in staat zijn om selectief de lignine in biomassa op te lossen, en de cellulosefractie niet. Een combinatie van azijnzuur en een organisch amine volstaat. Het oplosproces is een kwestie van roeren en een beetje verwarmen. Hoe goed het werkt, hangt van de keuze van het amine af: het lijkt er op dat je de hemicellulose ook een beetje moet oplossen om bij het binnenste van de houtvezels te komen.

Hoe het precies komt dát die lignine selectief oplost, is overigens nog totaal onduidelijk.

Als de lignine eenmaal is opgelost, filter je de cellulose af. In een volgende stap kun je die fractie verder afbreken tot suikers die weer zijn te vergisten tot bijhvoorbeeld bio-ethanol.

Het resterende mengsel verwarm je nog wat verder zodat de PIL verdampt en de lignine overblijft als vast residu. De damp vang je op en laat je condenseren, waarna je de PIL gewoon opnieuw kunt gebruiken.

Er is wel eens eerder geprobeerd om ionische vloeistofen te gebruiken voor biomassavoorbewerking, maar het idee van zo’n PIL lijkt nieuw te zijn. Voordeel is alvast dat azijnzuur spotgoedkoop is en dat zo’n amine ook nooit overdreven veel kan kosten. Of het proces ook echt praktisch bruikbaar is, moet echter nog worden uitgezocht.

bron: North Carolina State University