Czy rozpuszczalna celuloza zastąpi ropę naftową?

"Celuloza jest najpowszechniej występującym odnawialnym związkiem
chemicznym na Ziemi. Od tysiącleci wszystkie społeczeństwa
zamieszkujące naszą planetę korzystały z tego materiału, zarówno w
formie nieprzetworzonej, jak i z jego pochodnych" - mówi doktor
Shengdong Zhu z Wuhan Institute of Chemical Technology (Chiny).

"Do dziś nie wykorzystano w pełni potencjału drzemiącego w
cząsteczce celulozy. Wynika to z faktu, iż w latach 40. ubiegłego
wieku przemysł chemiczny oparł produkcję wielu chemikaliów na
ropie naftowej, a nie na trudnej w pozyskaniu (w sensie
chemicznym) celulozie" - wyjaśnia dr Shengdong Zhu.

Tradycyjne przemysłowe metody ekstrakcji celulozy z naturalnych
źródeł, takich jak rośliny, wymagają zastosowania drogich, mało
efektywnych i toksycznych dla środowiska metod, opartych na
rozpuszczalnikach, które po zastosowaniu nie nadają się do
ponownego użycia.

Rozpuszczenie celulozy za pomocą hydrofilowych cieczy jonowych
jest tanie, bezpieczne dla środowiska (gdyż rozpuszczalniki te
należą do grupy związków chemicznych nisko toksycznych) i pozwala
na dalsze łatwe chemiczne przetwarzanie powstałej D-glukozy.

"Chlorek 1-butylo-3-metyloimidazolowy (BMIMCl) jest przykładem
hydrofilowej cieczy jonowego, w której łatwo daje się rozpuścić
celulozę. Podobnie działa chlorek 1-allilo-3-metyloimidazolowy
(AMIMCl). Gdy reakcję przeprowadzimy w reaktorze podgrzewanym
mikrofalami, cały proces zajdzie zdecydowanie szybciej" - dodaje
dr Shengdong Zhu.

Z otrzymanego roztworu celulozę można zregenerować przez dodanie
wody, alkoholu etylowego lub acetonu. Ciecz jonowa jest również
regenerowana i może być ponownie użyta.

"W naszym laboratorium mieszaninę rozpuszczonej w BMIMCl celulozy
wzbogaciliśmy w substancję chemiczną będącą filtrem UV. Powstałym
produktem pokryliśmy kryształki pestycydu wrażliwego na światło.
Tak zmodyfikowany pochodną celulozy pestycyd jest niemal
dwukrotnie dłużej aktywny chemicznie, pomimo ekspozycji na światło
słoneczne" - opisuje dr Shengdong Zhu.

Dzięki technice rozpuszczania celulozy w jonowych cieczach można
będzie produkować tanio i ekologicznie (bo z odnawialnych źródeł)
wiele substancji chemicznych, które dziś syntetyzowane są na skalę
przemysłową z ropy naftowej.

"Przykładem jest zainteresowanie tą technologią BASFa, giganta
przemysłu chemicznego. BASF zakupił ostatnio licencję na
technologię rozpuszczania celulozy i przetwarzania jej w złożone
związki chemiczne" - konkluduje doktor Shengdong Zhu. (PAP)