Bark Biorefinery
Isolation, Characterization and Application
Tid: Fr 2023-10-20 kl 13.00
Plats: Treesearch conference room, Teknikringen 38
Videolänk: https://kth-se.zoom.us/j/67797689211
Språk: Engelska
Ämnesområde: Fiber- och polymervetenskap
Licentiand: Isabella Kwan , Wallenberg Wood Science Center, Träkemi och massateknologi
Granskare: Professor Anette Larsson, Chalmers tekniska högskola
Huvudhandledare: Professor Monica Ek, Fiber- och polymerteknologi, Wallenberg Wood Science Center; Professor Åsa Emmer, Tillämpad fysikalisk kemi
QC 20230928
Abstract
För att kunna uppnå Förenta Nationernas 17 globala hållbarhetsmål behöverdet ske en förändring från ett oljebaserat samhälle till ett mer hållbart samhälle. Detta innebär att det finns ett behov för nya hållbara lösningar och material, kemikalier och energi som produceras med förnybara råvaror. Att utnyttja sidoströmmar från industrier för att producera högvärdiga produkter kommer vara ekonomiskt fördelaktigt. Dessutom, att finna mer miljövänliga processer kommer att bidra till att hjälpa industrier att uppnå deras mål med att minska koldioxidutsläppen och bidra till ett mer hållbart samhälle.
Trädbark är det yttersta skyddande lagret på ett träd och idag förbränner bruk och fabriker den för att skapa energi. Granbarken består av cellulosa, lignin, hemicellulosa, och extraktivämnen. Att använda bioraffinaderikonceptet gör det möjligt att extrahera och isolera komponenterna i barken och vidare producera högvärdiga material och kemikalier.
Denna avhandling applicerar bioraffinaderikonceptet för att isolera cellulosa och lignin från den inre granbarken genom att använda milda extraktionsprocesser och mer miljövänliga kemikalier.
Cellulosa är den vanligaste förekommande komponenten i bark och har stor potential att användas för olika tillämpningar. Isoleringen av cellulosafibrer från bark genomfördes i detta arbete först genom att avlägsna extraktivämnen och icke-cellulosahaltiga polysackarider via sekventiella extraktioner med aceton och subkritiskt vatten. Nanocellulosa isolerades från barkcellulosan och användes för att producera Pickering emulsioner med framgång. Detta visar att det är möjligt att utnyttja en produkt såsom bark från en sidoström till att skapa högvärdiga produkter som emulsioner.
Lignin är den näst mest vanligt förekommande komponenten i bark. Efter extraktion med aceton och subkritiskt vatten genomgick barkfibrerna en sekventiell cyklisk organosolv-extraktion för att erhålla gransbarkslignin. Det extraherade ligninet var jämförbart med lignin som extraherats från ved. Stilbene glykosider som är inkorporerade i barkligninet ger ligninet ytterligare fördelaktiga egenskaper, exempelvis antimikrobiella och antioxidativa. Detta förhöjer värdet ännu mer och gör den lämplig för flera olika tillämpningar.