Vanilline de lignine kraft
Méthode verte d'obtention de vanilline à partir de lignine technique produite à partir de pâte à papier
D'énormes quantités de lignine technique ou Kraft sont formées pendant la production de la pâte à papier. Cette lignine est difficile à traiter et est donc généralement incinérée pour produire de la chaleur. Une équipe de chercheurs, dont les résultats sont publiés dans la revue Angewandte Chemie, a réussi à mettre au point une méthode écologique pour récupérer la vanilline, un agent aromatique, à partir de cette matière première. Les matériaux utilisés dans cette méthode sont tous recyclés à partir des processus de fabrication du papier, et seuls l'électricité et la chaleur doivent être ajoutés.
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La lignine et la cellulose sont des composants essentiels du bois. La structure moléculaire de la lignine contient la structure de la vanilline, la principale substance aromatique de la vanille, ce qui signifie que la vanilline peut être produite à partir de la lignine, bien que le processus soit laborieux. Actuellement, le lignosulfonate, une substance également formée dans certaines méthodes de fabrication du papier, est utilisé pour la production industrielle de vanilline.
Pour fabriquer du papier à partir de fibres de bois, il faut éliminer toute la lignine, sinon le papier prendra la couleur brune de la lignine. Toutefois, le produit résiduel de la méthode de réduction en pâte la plus couramment utilisée pour la fabrication industrielle du papier, la méthode Kraft, n'est pas le lignosulfonate mais plutôt une lignine technique appelée lignine Kraft. La lignine Kraft est beaucoup plus difficile à oxyder et à dépolymériser que les autres lignines et ne peut donc pas être utilisée actuellement comme matière première. Au lieu de cela, elle est simplement brûlée comme combustible pour les processus de fabrication du papier.
Siegfried Waldvogel et une équipe de chercheurs de l'université de Mayence, en Allemagne, ont découvert une méthode de production de vanilline à partir de la lignine Kraft. Ils affirment que cette méthode est respectueuse de l'environnement car elle n'utilise pas de produits chimiques nocifs, et qu'elle est pratique car elle utilise les matières premières présentes dans la production de pâte à papier. Une étape clé de cette nouvelle méthode est la production de l'oxydant par électrolyse du carbonate de sodium.
"L'idée a germé il y a plusieurs années, lorsque nous avons joué avec des matériaux d'électrodes innovants qui permettent de prendre des carbonates simples et d'en faire un oxydant", explique M. Waldvogel. L'un de ces matériaux d'électrode était le diamant dopé au bore, et les chercheurs ont observé qu'en effectuant une électrolyse avec ce matériau d'électrode, le carbonate de sodium était facilement oxydé en carbonate peroxodique. L'équipe a ensuite découvert que cet oxydant était suffisamment puissant pour dégrader la lignine Kraft tenace.
L'équipe rapporte que, lorsqu'il est fraîchement produit, le peroxodicarbonate dépolymérise et oxyde la lignine Kraft avec une efficacité similaire aux méthodes traditionnelles. Cependant, contrairement à ces méthodes conventionnelles, aucun produit chimique nocif pour l'environnement n'est utilisé ou produit dans le processus.
Le besoin de vanilline est élevé : "La plupart des gens ne la connaissent que par l'arôme de vanille, mais elle est également présente dans la plupart des chocolats et des parfums", explique Waldvogel. La vanilline est également un matériau précurseur pour les produits pharmaceutiques. Toutes ces utilisations font qu'environ vingt mille tonnes de vanilline sont nécessaires chaque année, et le vanillier seul ne peut répondre à cette demande. Jusqu'à présent, il n'était pas possible d'utiliser la lignine Kraft pour répondre à la demande, mais les premiers pas ont été faits. Waldvogel et son équipe travaillent déjà sur une usine pilote pour tester la mise à l'échelle.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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