Project R-16350

Opwaardering van lignine afvalstromen uit bioraffinage door middel van thermo-chemische conversies (Onderzoek)

UPLIFT richt zich op de omzetting van een afvalstroom uit de lignine bio-raffinage in hoogwaardige producten met toepassingen in diverse industrieën. Het project bouwt voort op de processen die VITO heeft ontwikkeld in de waardeketen van lignine naar aromaten, door middel van demonstratie en validatie van een technologieplatform voor oplosbaarheid en depolymerisatie. Naast producten met een enorm toepassingspotentieel in vinyl-, epoxy- en fenolharsen, kunnen ook precursoren voor weekmakers, oppervlakteactieve stoffen, polyester en polyurethanen worden verkregen. De concurrentie-positie van de verkregen platformchemicaliën uit dit bioraffinageproces blijft echter een grote hindernis in vergelijking met alternatieven op basis van fossiele grondstoffen. Een van de grootste uitdagingen op dit moment is de onvolledige massabalans in het proces: 40 tot 60 gewichtsprocent van de gebruikte grondstof (afhankelijk van de ligninebron) vormt momenteel een 'onoplosbaar residu', dat momenteel enkel voor laagwaardige toepassingen wordt gebruikt, zoals energetische recuperatie, bitumenvervangers of vulstoffen. Het UPLIFT-consortium zal gezamenlijk verschillende nieuwe strategieën onderzoeken om deze unieke afvalstroom te valoriseren, waarbij de nadruk ligt op de volgende doelstellingen: 1) Verbetering van de productie van bio-aromaten uit onoplosbare lignineresten via katalytische snelle (hydro)pyrolyse, en onderzoek naar de compatibiliteit van de verkregen lignine-olie met de bio-aromatenproductie van Lignovalue. 2) Functionalisering van het onoplosbare lignineresidu via een unieke fosforylatie- en amineringprocedure tot P- en P,N-gemodificeerde biogebaseerde vlamvertragers voor plastics, houtvezelplaten, textiel en thermohardende schuimen. 3) Pyrolytische omzetting van de gemodificeerde lignines, waarbij P- en P,N-gedopeerde actieve koolstoffen worden gegenereerd. Deze unieke koolstofsubstraten zullen worden onderzocht in innovatieve toepassingen, waaronder katalysator templates voor reductieve katalytische depolymerisatie, (hydro)pyrolyse en als elektrodematerialen (bifunctionele positieve elektrode die zowel als elektrode voor zuurstofreductiereactie (ORR) als voor zuurstofevolutiereactie (OER) in metaal-luchtbatterijen kan werken). Met deze aanpak streven de partners ernaar om tegen 2030 een economisch haalbaar bioraffinageproces mogelijk te maken, wat betekent dat van lignine afgeleide producten kunnen worden geproduceerd tegen minimale verkoopprijzen die concurrerend zijn met fossiele benchmarks of door de markt geaccepteerde premies, rekening houdend met een uitgebreid assortiment van bio-gebaseerde materialen.

01 april 2026 - 31 maart 2030