Legno di faggio in fase di decostruzione. Credito:Ydna Questell-Santiago (Laboratorio EPFL di elaborazione sostenibile e catalitica)
Produrre combustibili e prodotti chimici da biomasse (legno, erbe, ecc.) è una delle soluzioni più promettenti per costruire un'economia rinnovabile. Il processo prevede la decostruzione delle piante per produrre carboidrati singoli, principalmente sotto forma di zuccheri semplici come xilosio e glucosio. Ma anche se questi zuccheri sono preziosi, gli attuali processi di decostruzione degli impianti spesso finiscono per degradarli.
Ora, il laboratorio di Jeremy Luterbacher all'EPFL ha sviluppato un metodo chimico che stabilizza gli zuccheri semplici e ne impedisce la degradazione. Questo metodo potrebbe significare che i chimici non devono più bilanciare la decostruzione dell'impianto con l'evitare la degradazione del prodotto.
Il nuovo metodo modifica la suscettibilità chimica degli zuccheri alla disidratazione e alla degradazione attaccandovi le aldeidi. Il processo è reversibile, il che significa che gli zuccheri possono essere recuperati dopo la decostruzione.
I chimici hanno provato il loro metodo sul legno di faggio. Primo, lo trasformarono in polpa usando una tecnica di fabbricazione della carta chiamata organosolv, che solubilizza il legno in acetone o etanolo. Ma per legare le aldeidi agli zuccheri, gli scienziati hanno mescolato il legno di faggio con la formaldeide.
Con questo approccio, sono stati in grado di recuperare oltre il 90% degli zuccheri xilosio rispetto a solo il 16% di xilosio senza formaldeide. Quando hanno scomposto la polpa rimanente in glucosio, la resa in carboidrati era superiore al 70 percento, rispetto al 28% senza formaldeide.
"Prima, le persone erano sempre alla ricerca di sistemi spesso costosi che limitassero la degradazione dello zucchero, " dice Jeremy Luterbacher. "Con la stabilizzazione, ti preoccupi meno di questo degrado e questo ti libera di sviluppare trasformazioni più economiche e veloci per le piante, potenzialmente accelerando l'emergere di prodotti di consumo rinnovabili".
La ricerca è pubblicata su Chimica della natura oggi.