Ahju aetav ligniin tõotab keemiatööstuses naftat asendada

Puidule selle jäikuse andva ligniini väärindamist on peetud aastaid sedavõrd keeruliseks, et see rändab praegu suuresti põletuskatlatesse. Uute tehnoloogiate abil võib see pakkuda aga lähteainet paljude naftast saadavate kemikaalide tootmiseks, kirjutatatakse Novaatoris.

„Väga suur osa Eestis raiutavast metsast, ligi 60 protsenti, läheb praegu ühel või teisel viisil odava soojuse või elektrienergia tootmiseks siin või välismaal. See ei ole just kõige mõistlikum ressursikasutamine. Võiksime üritada kasutada seda taastuvat ressurssi näiteks kemikaalide või uute materjalide tootmiseks,“ sõnas Siim Salmar, Tartu Ülikooli orgaanilise keemia kaasprofessor saates „Tähelepanu! Tegemist on teadusega“.

Keemilisel tasandil sisaldab kogu maakeral leiduv taimne biomass, sh puit kolme biopolümeeri – tselluloosi, hemitselluloosi ja ligniini. Piltlikult on viimase näol tegu liimiga mis seob kõik taimeraku seina komponendid ühte. Puidu kuivmassist moodustab see 20–30 protsenti.

„Ligniin annab puidule tema jäikuse, aga ka veehülgavuse ja kaitseb mädanemise eest. Kõik need omadused teevad aga ligniinist väga keeruka ja kapriisse materjali. Seda on väga keeruline edasi väärindada. Sellepärast kasutataksegi seda tänapäeval peamiselt põletamisega energia saamiseks,“ nentis Salmar.

Salmari juhitavate uurimisprojektide eesmärk on leida võimalus, kuidas vees mittelahustuv ligniin siiski lahustada, lõhkuda pikk ja keeruline molekul väiksemateks tükkideks ja need jupid siis suuruse järgi eraldada ehk fraktsioneerida.

„Selle lahusesse saamiseks oleme rakendanud erinevaid ebatraditsioonilisi meetodeid,“ sõnas professor. Näiteks on tema töörühm võtnud kasutusele ultrahelitehnoloogia, mehhaanokeemia, vesiorgaaniliste lahuste kasutamise ja ioonilised vedelikud. Sobivate molekulide kätte saamisel saab töödelda neid juba lihtsamalt edasi sobivate materjalide loomiseks.

„Ligniinist saadavaid materjale saab kasutada erinevate materjalide loomiseks, näiteks ehituses fenoolvaikude tegemiseks, vineeri, puitlaastplaatide tegemisel, isolatsioonis montaaživahtude tegemiseks. Näiteks ultrahelitehnoloogia rakendamisel saab ligniinist toota materjale, mis oleks kasutatavad UV-kaitsevahendina, näiteks päikesekreemides või siis samamoodi puidukaitsevahendina värvides,“ loetles Salmar.

Need näited on vaid jäämäe tipp. Samamoodi saab ligniinist toota vastupidavat kunstnahka, millest on valmistatud ka Salmari enda telefoniümbris, jalatsitaldu, EPO-lakki ja palju muud. Bioreaktorites saab panna aga baktereid tootma ühendeid, millest saab edasi nailonit valmistada. Kõigi nende materjalide põhiline tooraine on praegu fossiilne materjal ehk nafta.

ETV uus saatesari „Tähelepanu! Tegemist on teadusega“ keskendub Eesti toimuvale teadus- ja arendustegevusele, mille fookuses on ressursside väärindamine.