Met een combinatie van cavitatie en natriumpercarbonaat krijg je cellulosevezels efficiënt uit elkaar. En het kost veel minder energie dan een ultraoonbehandeling, claimen Japanse onderzoekers in Industrial & Engineering Chemistry Research.

Kazunori Nakashima en collega’s wekken die cavitatie op in een venturibuis, dus een buisreactor met een vernauwing in het midden waar je een suspensie van fijngehakte biomassa doorheen pompt. Vóór de vernauwing krijg je een drukopbouw, en meteen daar achter een negatieve druk waardoor microgasbellen ontstaan. Zulke bellen groeien explosief totdat ze klappen, en de drukgolven zijn heftig genoeg om de cellulose uit elkaar te trekken tot losse vezels.

Als je vervolgens voor je suspensie geen water gebruikt maar een oplossing van natriumpercarbonaat, een combinatie van Na2CO3 en H2O2 die vaak in schoonmaakmiddelen zit, dan breekt de behandeling tevens de ligninecomponent van je biomassa af zodat de cellulose nóg beter toegankelijker wordt voor de enzymen (of wat anders) die haar moeten splitsen in fermenteerbare suikers.

Bij een eerder experiment wekten de Japanners de cavitatie op met een ultrasoongenerator. Dat werkte ook maar een venturi blijkt effectiever en verbruikt bovendien minder energie. Vergeleken met de klassieke biomassa-voorbehandeling, met loog bij hoge temperatuur, zouden beide varianten een stuk ‘groener’ moeten zijn.

Een venturi bouwen die niet binnen de kortste keren door de cavitatie wordt weggevreten, wordt voor de apparatenbouw intussen nog wel een uitdaging.

bron: Tohoku University