Gli scienziati dell'Università Johannes Gutenberg di Mainz (JGU) in Germania hanno sviluppato un nuovo metodo sostenibile per estrarre l'agente aromatizzante vanillina dalla lignina, un componente del legno. Grandi quantità di rifiuti di lignina si accumulano durante la produzione di polpa, un'importante materia prima per la fabbricazione della carta. Il processo descritto dai ricercatori nel loro articolo in Chimica e ingegneria sostenibili ACS comporta la dissoluzione della lignina nella soda caustica e il riscaldamento di questa miscela a 160 gradi Celsius in una semplice cella di elettrolisi con elettrodi di nichel a cui viene applicata una corrente.

Questo ossida e scompone la lignina per produrre vanillina di qualità così elevata in un processo senza reagenti che può essere ufficialmente dichiarata vanillina naturale. "Dopo molti anni di intensa ricerca, ora abbiamo fatto un vero passo avanti, " ha detto il prof. Siegfried Waldvogel, coordinatore del focus di ricerca SusInnoScience (Sustainable Chemistry as the Key to Innovation in Resource-efficient Science in the Anthropocene) presso JGU, che ha sviluppato il progetto. Ad oggi, la vanillina è stata prevalentemente ricavata dal petrolio, un processo che, in contrasto con questo nuovo metodo, produce rifiuti tossici difficili da smaltire. Esiste infatti già un processo per produrre vanillina dalla lignina. Però, secondo Waldvogel, questo è molto più costoso, non da ultimo in quanto richiede l'uso del rame. Per di più, solo una piccola parte del flusso di rifiuti di lignina dalla produzione di pasta può essere trattata con questo metodo.

In termini di quantità, la vanillina è l'aroma e l'aroma più importanti al mondo. Molte decine di migliaia di tonnellate di esso vengono utilizzate ogni anno nella produzione di alimenti e cosmetici, nonché nella sintesi di prodotti farmaceutici. D'altra parte, più di 100 milioni di tonnellate di lignina vengono generate ogni anno come scarto nella produzione di pasta per essere poi sfruttate principalmente termicamente. "Poiché il nostro metodo ha una resa in vanillina di circa il 4% della lignina utilizzata, potrebbe teoricamente soddisfare molto facilmente la domanda globale di vanillina, " ha affermato Waldvogel. È convinto che il nuovo processo sia "significativamente migliore" rispetto ai precedenti metodi di estrazione della vanillina, non solo perché non vengono prodotti rifiuti tossici, ma anche perché è più redditizio dal punto di vista commerciale ed è già in trattative con i partner commerciali pertinenti. Nell'ambito del progetto LIBERATE finanziato dall'Unione Europea (UE), il metodo, che finora è stato utilizzato solo in laboratorio, sarà presto testato su scala industriale. Proprio a questo scopo è in fase di realizzazione un impianto pilota presso l'istituto di ricerca norvegese SINTEF, con cui JGU sta collaborando. Inoltre, Waldvogel vuole determinare se il nuovo metodo può essere ulteriormente migliorato producendo vanillina non solo da lignina pura, ma direttamente dal cosiddetto liquore nero, un sottoprodotto della lavorazione del legno nelle fabbriche di pasta di legno contenente anche lignina.