Demonstration of solvent and resin production from lignocellulosic biomass via the platform chemical levulinic acid (GreenSolRes)

Das Projekt demonstriert die nachhaltige Nutzung von Erneuerbaren Ressourcen für die Herstellung von Biochemikalien mit dem Ziel, Chemikalien aus fossilen Rohstoffen zu ersetzen. Ziel ist die Errichtung einer kommerziellen Anlage für die nachhaltige Produktion der vielseitigen Plattformchemikalie Lävulinsäure und ihrer Derivate und damit eine rasche Zunahme des Spektrums und des Produktionsvolumens biobasierter Verbraucherprodukte zu fördern.

Kurzbeschreibung

Ausgangssituation

Die Mehrheit der heutzutage eingesetzten Lösungsmittel und Polymere wird aus Erdöl gewonnen. Die Herstellung der meisten dieser Chemikalien führt zur Emission großer Mengen an klimaaktiven Treibhausgasen. Manche der erdölbasierten Lösungsmittel stehen außerdem im Verdacht sich negativ auf die menschliche Gesundheit auszuwirken. Lävulinsäure ist eine biobasierte Plattformchemikalie, die in γ-valerolacton (GVL), 1-methyl-1,4-butandiol (MeBDO) und 2-methyltetrahydrofuran (2-MTHF) umgewandelt werden kann. Allerdings existierte am Anfang des Projekts weder ein robuster Prozess zur Herstellung von Lävulinsäure und Lävulinsäureestern aus lignocellulosischer Biomasse, noch gab es geeignete Katalysatorsysteme für die katalytische Hydrierung von Lävulinsäure und Lävulinsäureestern.

Ziele/Herausforderung

Das übergeordnete Ziel von GreenSolRes ist es, die Wettbewerbsfähigkeit der Lävulinsäure-Wertschöpfungskette in Bezug auf Kosten, Umweltbelastung und technische Leistung zu demonstrieren. Zu den technischen Herausforderungen zählen die Entwicklung eines robusten Prozesses zur Herstellung von Lävulinsäure aus Biomasse und die Entwicklung von Katalysatoren zur Synthese von Lösungsmitteln und biobasierten Monomeren aus Lävulinsäure. Zu den kommerziellen Herausforderungen gehören die Entwicklung von Konsumentenprodukten, zum Beispiel Klebstoffe mit hohem biobasierten Kohlenstoffanteil aus Lävulinsäure und deren Derivaten.

(geplante) Ergebnisse/Nutzen

Das endgültige Projektziel besteht darin, das optimierte Prozessdesign aller Prozesskomponenten in vollem Umfang bereitzustellen, um die Kommerzialisierung des Prozesses nach dem Projekt zu ermöglichen. In diesem Zusammenhang wurde das Engineering für eine 50.000 Jahrestonnen Anlage zur Herstellung von Lävulinsäure aus Buchenholz durchgeführt. Effiziente Katalysatprsysteme zur Herstellung von biobasierten Chemikalien und Konsumentenprodukte aus Lävulinsäure und Lävulinsäureestern wurde ebenfalls demonstriert. In einer begleitenden Lebenszyklusanalyse wurde eine typisches Einsparungspotential von Treibhausgasen zwischen 50-80%, verglichen mit erdölbasierten Monomeren und Lösungsmittel berechnet (abhängig vom Produkt).

Eckdaten

Förderprogramm: Biobased Industries Joint Undertaking
Projektlaufzeit: 2016-2021

Overview of the project consortium working on GreenSolRes and the envisioned value chain(s). © GreenSolRes

Projektbeteiligte

Projektleitung

Syncom GmbH

Projektpartner:innen

RWTH Aachen
Leibnitz Institut für Katalyse
Hybrid Catalysis B.V.
VITO NV
Syncom GmbH
BASF SE
Henkel AG
Lenzing AG

Kontaktadresse

Coordinator

RWTH Aachen
Jürgen Klankermayer
Worringerweg 2
52074 Aachen
Germany

Project office

SYNCOM GmbH
Mini Bajaj
Am Steinacker 16
27777 Ganderkesee
Germany
Tel.: + 49 4222 9479880
Web.: www.syn-com.com