Innovative Extraktionstechnologien machen mehr aus Biomasse

19.10.2017 - Finnland

Das schwedisch-finnische Unternehmen Stora Enso befindet sich im Umbruch. Das Unternehmen, das sich bisher auf Zellstoff und Papier spezialisiert hat, entwickelt neue, innovative Produkte und Dienstleistungen auf der Basis von Holz und anderen Rohstoffen, die nicht zur Nahrungsmittelindustrie gehören. Das Ziel ist es, nicht-erneuerbare Materialien zu ersetzen und Rohstoffe effizienter einzusetzen. Neue Technologien ermöglichen es Stora Enso, Hemicellulose, Zucker und Lignin effizienter aus Biomasse zu gewinnen.

Die 2012 gegründete Stora Enso Biomaterials Division konzentriert sich auf die Schaffung einer neuen Geschäftsplattform auf Basis von Biomasse, die nicht mit der Nahrungsmittelproduktion konkurriert. Mit der Technologieentwicklung und Kommerzialisierung von Lignin und anderen bio-basierten chemischen Zwischenprodukten ist die Sparte Biomaterialien führend bei neuen biotechnologischen Ansätzen.

Wertvolles Lignin

Stora Enso vermarktet Lignin seit 2013, als das Unternehmen in seinem finnischen Werk in Sunila 32 Millionen Euro in neue Lignin-Trenntechnik investierte. Sunila produziert seit 2015 mit der LignoBoostTM-Technologie getrocknetes Kraft-Lignin, dessen Produktionskapazität bei 50.000 Tonnen Lignin beträgt.

Lignovations schließt Seed-Investment für die Kommerzialisierung von ligninbasierten Biomaterialien ab

Multifunktionale Alternative zu vielen synthetischen Chemikalien die zum Beispiel in Kosmetika, Beschichtungen, Verpackungen und Klebstoffen verwendet werden

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In einer Zellstofffabrik werden Chemikalien, die zur Gewinnung von Cellulosefasern aus Holz verwendet werden, in der Verwertungslinie recycelt. Die Schwarzlauge enthält Chemikalien (Weißlauge) und Holzreste, die hauptsächlich aus Lignin bestehen. Im Rückgewinnungskessel werden die Chemikalien zurückgewonnen und der Rest - hauptsächlich Lignin - zur Energiegewinnung verbrannt.

In Sunila extrahiert Stora Enso einen Teil des Lignins aus der Schwarzlauge, bevor es in den Rückgewinnungskessel gelangt. Nach Extraktion und Pressung wird das Lignin in einem Ringtrockner getrocknet - auf 95% Trockengehalt - und anschließend verpackt. Derzeit wird das Lignin von Stora Enso auch in den Kalköfen von Sunila verbrannt, um Energie zu erzeugen, was die CO₂-Emissionen des Werks drastisch reduziert hat. Sunila läuft jetzt im Normalbetrieb praktisch fossilfrei.

Während die Zellstoff- und Papierindustrie Lignin in der Regel verworfen hat, sieht Stora Enso hier großes Potenzial. Lignin ist ein vielseitiges, ungiftiges Polymer und bietet viele Möglichkeiten, fossile Materialien zu ersetzen. So kann z. B. raffiniertes Lignin ein Ersatz für ölbasierte Phenolharze sein, die in Harzen für Klebstoffe z. B. in Sperrholz, Furnieranwendungen, Laminaten und Dämmstoffen eingesetzt werden. Stora Enso sieht in Zukunft die Entwicklung von Lignin für Kohlefaseranwendungen vor.

Extraktionstechnologien werden in den USA getestet

Eine weitere bedeutende Investition von Stora Enso erfolgte 2014, als das Unternehmen die Extraktionstechnologie des US-Biotechnologieunternehmens Virdia für 32 Millionen Euro erwarb. In Raceland, Louisiana, USA, soll noch in diesem Jahr eine Demonstrations- und Marktentwicklungsanlage zur Erprobung der Technologie in Betrieb gehen. Raceland wird Zellulosebiomasse aus Zuckerrohrabfällen als Ausgangsmaterial zu hochraffiniertem C5-Zuckern (Xylose) verarbeiten. Xylose kann in Xylitol umgewandelt werden, das in der Lebensmittelanwendungen und Mundhygiene häufig verwendet wird.

In einer ersten Phase wird die Anlage in Raceland einen hochreinen Xylosezuckerstrom extrahieren. Einmal erprobt, kann die Technologie auch in bestehende Zellstofffabriken integriert werden. Extrahiertes Material bringt Mehrwert und verbessert Engpässe im bestehenden Zellstoffherstellungsprozess. Die Technologie wird in Zukunft verschiedene Fraktionen aus Holz und anderer Biomasse extrahieren, die zu Cellulosefasern, C5-Zuckern, C6-Zuckern und Lignin führen.

Mit weniger mehr erreichen

Es ist klar, dass nachhaltige, erneuerbare Biomasse viele Chancen bietet. Aus diesem Grund hat Stora Enso kürzlich das Innovationszentrum für Biomaterialien in Stockholm eröffnet. Das Innovationszentrum wird Geschäftsmöglichkeiten auf dem Markt für nachwachsende Rohstoffe erkennen und diese mit führenden Innovations- und Forschungszentren in Wirtschaft und Wissenschaft verknüpfen.

Neben der Erforschung von Anwendungen für Lignin und Xylose stehen derzeit im Innovationszentrum auch MFC (spezieller Cellulosewerkstoff, der durch mechanische Verarbeitung von Cellulosefasern zu Fibrillen hergestellt wird) und alternative textile Lösungen wie z. B. die nachhaltige Herstellung von Viskosefasern im Fokus der Arbeiten.

Die Bioökonomie wächst und Stora Enso wird ihren Fokus auf Biomaterialien weiter ausbauen. Durch Investitionen in innovative Technologien weiß Stora Enso, dass aus Holz und anderen konkurrierenden Non-Food-Biomassen mehr produziert werden kann, um eine Reihe leistungsstarker, biobasierter Produkte herzustellen. Stora Enso ist zuversichtlich, dass die Zukunft biobasiert ist und weiß, dass sie rechtzeitig mit erneuerbaren Rohstoffen umgeht.

Von Kirsi Seppäläinen, SVP Communications, Stora Enso Geschäftsbereich Biomaterialien

https://www.chemie.de/news/165344/innovative-extraktionstechnologien-machen-mehr-aus-biomasse.html