Noch setzt die chemische Industrie überwiegend auf den fossilen Rohstoff Erdöl. Doch die Branche ist im Wandel. Biobasierte Rohstoffe wie Rest- und Abfallstoffe sind immer öfter Ausgangsstoff bei der Herstellung chemischer Produkte. Aber die Verarbeitung von Biomasse ist nicht immer leicht. Ein Team um den Chemieingenieur Jakob Albert von der Universität Hamburg will dieses Problem angehen. Im Rahmen des Projektes „BioValCat“ wollen die Forschenden einen industriellen Prozess entwickeln, um Inhaltsstoffe für die chemische Industrie aus Biomasse gewinnen zu können. Das Projekt wird vom Europäischen Forschungsrat in den kommenden fünf Jahren mit insgesamt 2 Mio. Euro im Rahmen eines sogenannten „Consolidator Grants“ gefördert.

Carbonsäureester aus Biomasse gewinnen

„Unsere Vision ist es, aus realer Biomasse, also zum Beispiel aus Abfallstoffen, die in der Industrie anfallen, Plattformchemikalien herzustellen“, erklärt Projektleiter Jakob Albert. Im Fokus des Vorhabens stehen Carbonsäureester, die bisher hauptsächlich aus fossilen Rohstoffen hergestellt werden und in vielen Alltagsprodukten enthalten sind. Die Palette reicht von Verpackungen und Kleidung über Fruchtaromen und Konservierungsstoffe bis hin zu Arzneiwirkstoffen.

Erforschung neuer Katalysatoren

Für die Gewinnung von Carbonsäureester aus Biomasse nimmt Alberts Team spezielle Katalysatoren in den Blick. Konkret soll der Einsatz von in Wasser gelösten Polyoxometallaten – mehratomigen Metallionen – erforscht werden. Der Vorteil von Polyoxometallat-Katalysatoren: sie sind flexibel einsetzbar und können entsprechend der ständig wechselnden Zusammensetzung der Biomasse angepasst werden. Denn biobasierte Rohstoffe wie Reststoffe aus Landwirtschaft und Lebensmittelproduktion sind nicht leicht zu verarbeiten. Der Grund: Im Vergleich zu fossilen Rohstoffen sind sie sehr komplex aufgebaut und bringen auf molekularer Ebene von Natur aus diverse Funktionalitäten mit sich, die nicht immer benötigt werden. „Es ist chemisch jedoch viel einfacher, Funktionalität hinzuzufügen als herauszunehmen“, erklärt Albert.

bb