Se on biohajoava aine, jonka todennäköisesti on halvempaa tuottaa mikro-organismien avulla kuin syntetisoida analogeja öljystä. Raaka-aine saadaan puusta jätepaperin tuotannossa.
Selluloosan lisäksi ligniiniä esiintyy puiden, pensaiden ja ruohojen kudoksissa. Se on kolmiulotteinen polymeeri, joka koostuu pääasiassa suuresta määrästä fenyylipropaani (C9H10) -molekyylejä. Nykyaikaisissa kasveissa se tarjoaa mekaanista lujuutta pitämällä selluloosakuituja yhdessä ja tiivistää myös ruumiin ja sen solut.
Ligniinipitoisuus vaihtelee joidenkin havupuiden 38%: sta 20%: iin viljoissa. Se saadaan paperin valmistuksen aikana, ja jopa 98% siitä poltetaan välittömästi. Loput jalostetaan polttoainebriketiksi tai jopa haudataan maahan. Ihmiset eivät ole keksineet sitä hyödyllisempää käyttöä, mutta ligniinistä ei ole myöskään haittaa. Aine ei ole myrkyllistä, mutta hautojen vieressä asuminen ei silti ole sen arvoista - se palaa erittäin hyvin.
Vaikeudet saada jotain hyödyllistä ligniinistä on sen molekyylin koko. Se on erittäin suuri, ja jotta saadaan siitä aromaattisia hiilivetyjä, samanlaisia kuin mitä öljyssä on niin paljon, se on jaettava "tiileiksi". Nykyaikainen kemia tietysti voi tehdä sen, mutta se on vaikeaa ja kallista. Valmiiden raaka-aineiden ottaminen öljystä on paljon halvempaa.
Ryhmä tutkijoita amerikkalaisesta Wisconsin-Madison-yliopistosta yritti ratkaista tämän ongelman. He käyttivät avustajina Novosphingobium aromaticivorans -bakteereita, jotka olivat kuuluisia epätyypillisistä gastronomisista mieltymyksistään. Alun perin ne eristettiin maasta, tulvii öljyllä, heidän tutkimuksensa on osoittanut, että ne voivat prosessoida erilaisia aromaattisia hiilivetyjä tarkoituksiinsa. Heidän kykynsä riitti ligniiniin.
Bakteerien mukauttamiseksi yritystoimintaan tutkijat poistivat kolme geeniä genomistaan, jotta yhdestä ihmisille sopivimmista hajoamistuotteista tuli lopullinen. Saatuaan sen, bakteeri lähettää tuloksen ulkopuolelle ja siirtyy uuteen annokseen ligniiniä.
Tämän tutkimuksen lopputulos oli yhdiste, jolla on vaikea ääntäminen nimellä 2-pyrone-4,6-dikarboksyylihappo, onneksi meille, joka tunnetaan paremmin nimellä PDC. Sitä voidaan käyttää syntetisoimaan jotain muuta tai sitä voidaan käyttää suoraan. Tällä hetkellä PDC: n kokonaissaanto on 59% ligniinin alkuperäisestä massasta, kirjoittajat uskovat, että tekniikkaa voidaan parantaa.
Mainosvideo:
Katso yksityiskohdat Green Chemistry -julkaisusta.
Sergey Sysoev