Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBPZiel des von der EU geförderten Verbundprojektes LIBERATE ist es, durch elektrochemische Umsetzung kostengünstiger Ligninrohstoffe hochwertige und nachhaltige Chemikalien wie Vanillin oder Bausteine für biobasierte Polymere herzustellen. Dazu entwickelt LIBERATE eine elektrochemische Pilotanlage, mit der Lignin energieeffizient umgesetzt werden kann.
LIBERATE – Stromgeführte Lignin-Bioraffinerie
LIBERATE – Stromgeführte Lignin-Bioraffinerie
Mit einer Förderung von 10 Millionen Euro startete im Oktober 2018 das EU‑Verbundprojekt LIBERATE im achten Rahmenprogramm für Forschung und Innovation der Europäischen Union Horizont 2020. Ziel des internationalen Projekts ist es, kostengünstiges Lignin aus Holz‑Reststoffen durch einen elektrochemischen Prozess in hochwertige und nachhaltige Chemikalien umzuwandeln. Dazu wird LIBERATE eine elektrochemische Pilotanlage entwickeln und die Umwandlung von Lignin in Chemikalien wie Vanillin oder Monomere für neue Biopolymere, die derzeit vor allem petrochemisch hergestellt werden, demonstrieren.
Mit der Entwicklung und Demonstration der elektrochemischen Lignin-Bioraffinerie wird LIBERATE die Transformation Europas zu einer biobasierten Kreislaufwirtschaft unterstützen – und dabei die Abhängigkeit der Industrie von Ölimporten sowie CO2‑Emissionen verringern und die Energieeffizienz der chemischen Produktion erhöhen.
Das im Projekt eingesetzte Organosolv‑Lignin wird in der »Lignocellulose‑Bioraffinerie« am Fraunhofer CBP fraktioniert und in den benötigten Qualitäten bereitgestellt. Zur Depolymerisation von Lignin werden im Projekt hocheffiziente und selektive anodische elektrochemische Oxidationsprozesse eingesetzt, um ausgewählte biobasierte, nachhaltige Chemikalien als Ersatz für fossilbasierte Produkte zu liefern. Der Straubinger Institutsteil BioCat entwickelt hierzu einen Prozess zum oxidativen Ligninabbau mit dem Ziel, Phenole herzustellen.
Ziele
- Elektrochemische Depolymerisation von Kraft-Lignin zur Synthese von Vanillin mit einer Ausbeute von 7 Prozent.
- Elektrochemische Depolymerisation von Organosolv‑Lignin zur Synthese von gemischten Phenolderivat‑Oligomeren mit einer Ausbeute von > 35 Prozent.
- Elektrochemische Oxidation von biobasiertem nachhaltigem Cyclohexanol zur Synthese von Propyladipinsäure mit einer Ausbeute von bis zu 80 Prozent.
- Ein Bioraffinerieprozess, der
- Schwankungen der erneuerbaren Energien ohne Effizienzverlust ausgleichen kann.
- eine 95 prozentige Verbesserung der Energieeffizienz des Prozesses und eine 350 prozentige Verbesserung der Ressourceneffizienz aufweist.
- 29 mal weniger CO2 produziert als die herkömmlichen petrochemischen Prozesse.
Projektinformationen
Projekttitel
LIBERATE – Stromgeführte Lignin-Bioraffinerie
Projektlaufzeit
Oktober 2018 – September 2022
Projektpartner
Forschungspartner
- LEITAT, Spanien (Koordination)
- Fraunhofer IGB mit seinen Institutsteilen BioCat, Straubing, und Fraunhofer CBP, Leuna, Deutschland
- ECN Part of TNO, Niederlande
- SINTEF AS, Norwegen
- Johannes Gutenberg-Universität Mainz, Deutschland
- Universität Alicante, Spanien
KMU und Großunternehmen
- Chimar Hellas AE, Griechenland
- Condias GmbH, Deutschland
- Enso Innovation S.L., Spanien
- Evonik Resource Efficiency GmbH, Deutschland
- Gate2Growth APS, Dänemark
- Optimización Orientada a la Sostenibilidad S.L. (Idener), Spanien
- Megara, Griechenland
- NX Filtration BV, Niederlande
- Perstorp AB, Schweden
- Oxiris Chemicals S.A., Spanien
Förderung
Wir danken der Europäischen Union für die Förderung des Projekts »LIBERATE« im Forschungs- und Innovationsprogramm Horizon 2020, Finanzhilfevereinbarung 820735.
