Grüne Technologie: Polymere künftig aus Zucker?
Forscher haben ein neues Verfahren entwickelt, mit dem sich 5-Hydroxymethylfurfural aus Kohlenhydraten wie Fructose kostengünstig gewinnen lässt. Die Basischemikalie kann zu verschiedenen Polymeren weiterverarbeitet werden.
Dass man 5-Hydroxymethylfurfural (HMF) aus verschiedenen Kohlenhydraten herstellen kann, ist schon seit über 100 Jahren bekannt. Bislang waren solche Verfahren aber nicht wirtschaftlich, obwohl der Rohstoff weltweit in großen Mengen verfügbar ist.
Ausbeuten von 90 Prozent
Forscher des Thünen-Instituts für Ländliche Räume, Wald und Fischerei (TI) haben nun einen Ansatz entwickelt, der auf einem neuartigen Extraktionsmittel namens Hexafluorisopropanol (HFIP) basiert. Mit HFIP lässt sich deutlich mehr HMF extrahieren – die Forscher realisierten Ausbeuten von rund 90 Prozent. Die Reaktion kann in Wasser ablaufen. Der Siedepunkt von HFIP liegt bei nur 58 °C, es kann nach der Reaktion sehr energiesparend durch Destillation zurückgewonnen werden. Auch die wässrige Reaktionsphase lässt sich wiederverwenden.
Industriepartner gesucht
Den Forschern gelang die Übertragung des Verfahrens in den 1-Liter-Maßstab und in einen kontinuierlichen Festbettreaktor. Im nächsten Schritt wollen sie es in den Pilotmaßstab skalieren, dafür wird ein Industriepartner gesucht. In Versuchen zeigte sich, dass HFIP grundsätzlich auch zur Synthese anderer Chemikalien geeignet ist. Das Reaktionssystem wurde als Extraktionsmittel zum Patent angemeldet. Noch ist es ein relativ teures Nischenprodukt der chemischen Industrie. Die ausreichende Verfügbarkeit ist Voraussetzung für ein Scale-Up des neuen Syntheseweges.
Ersatz petrochemischer Bausteine
HMF bzw. Produkte daraus können petrochemische Bausteine in Polyamiden, Polyestern, Polyurethanen und Weichmachern ersetzen.