Glycerol

Met simpele metaaloxiden als katalysator kun je ruwe glycerol één keer omzetten in methanol. Misschien wel de eenvoudigste manier om met goed fatsoen van deze reststroom af te komen, stellen onderzoekers van Cardiff University (Wales) in Nature Chemistry.

Die glycerol blijft over als je de vetzuren uit plantaardige oliën en vetten knipt om er biodiesel van te maken. Door de jaren heen zijn talloze ideeën geopperd om deze reststroom, ruwweg eentiende van de totale hoeveelheid biomassa, nuttig te gebruiken. Daar zaten ook suggesties bij voor katalytische omzetting in methanol, een product waarbij je je over de afzetmarkt alvast geen zorgen hoeft te maken.

Maar tot nu toe werkten die vrijwel allemaal met gezuiverde glycerol, en niet met het ruwe, waterige en verontreinigde halffabrikaat uit de biodieselfabriek. Een bekende uitzondering is BioMCN in Delfzijl. Alleen zet men daar de glycerol niet rechtstreeks om, maar maakt er eerst synthesegas van.

Het team in Cardiff, met onder meer Jacob Moulijn die door de TU Delft met emeritaat is gestuurd maar in Wales nog wel mag doorwerken, denkt het nu ook met ruwe glycerol rechtstreeks te kunnen. Dat gebeurt bovendien bij atmosferische druk en met H2O als waterstofleverancier, zodat je niet apart H2 hoeft te produceren.

Ze ontdekten het min of meer per ongeluk. Ze hadden al een zuurgekatalyseerd proces om glycerol te dehydrateren tot acroleïne, en ze wilden weten of een base het ook zou doen als katalysator. Toen ze het uitprobeerden met MgO, bleken ze tot hun verrassing voornamelijk methanol te krijgen in plaats van acroleïne. Daarnaast werden kleine hoeveelheden gevormd van een hele reeks andere koolwaterstoffen.

Methanol is eigenlijk wonderlijk want voor de vorming moet je C-C bindingen verbreken en ergens extra waterstof vandaan halen. Dankzij isotopenanalyse zijn de onderzoekers zijn er inmiddels van overtuigd dat die waterstof op de een of andere manier uit het omringende water komt, terwijl de zuurstof in hun CH3OH afkomstig is uit het oorspronkelijke glycerol. Wat er verder gebeurt is voorlopig een beetje gissen.

Wel is duidelijk dat het succes sterk afhangt van het gekozen metaaloxide. Een mengsel van MgO en CaO werkt beter dan puur MgO. SrO valt tegen maar CeO2 werkt juist nog beter, wat doet vermoeden dat het de moeite is om tijd te steken in het uitproberen van een groot aantal oxides en mengsels.

En interessant is vooral; dat het met ruwe glycerol bijna net zo goed blijkt te werken als met het zuivere spul dat in eerste instantie voor de proeven werd gebruikt. De omzetting is lang geen 100% maar de producten zijn achteraf gemakkelijk uit het restant glycerol te destilleren.

En nu eens zien of de industrie toehapt.

bron: Nature Chemistry