Lignin as raw material for new bio-based value chains
- Reference number
- SM17-0034
- Start and end dates
- 180101-210731
- Amount granted
- 1 106 919 SEK
- Administrative organization
- KTH - Royal Institute of Technology
- Research area
- Materials Science and Technology
Summary
In the context of a bioeconomy, biorefineries are expected to be the backbone of the production of sustainable technologies. In order to be profitable, biorefineries need to take into account all streams to generate value. In the pulp and paper industry in Sweden, Kraft lignin is an example of a stream with huge amount of potential value to biorefineries. In plants, lignin is the second most abundant biopolymer, and the main source of aromatics coming from its polyphenolic structure that is dependent, e.g, species and isolation process. Up until now, Kraft lignins (KL) are burned in a recovery boiler in order to provide energy for the pulp mill. However, new routes for lignin isolation could potentially motivate the use of lignin in value-added applications. Through this proposal, KTH-Stora Enso aims at the use and modification of KL to increase performance in various end-applications. The ultimate goal for this work is to start replacing certain fossil-based materials, especially those with aromatic chemical backbones such as: resins for adhesives, plasticizers, and polymer modifiers. In short, the present proposal deals with the use of lignin raw materials based on Stora Enso’s proprietary lignin from different feedstocks such as trees or grasses in order to create new biobased value chains.
Popular science description
Bioekonomi, enligt Europeiska kommissionen, "omfattar de delar av ekonomin som använder förnybara biologiska resurser från land och hav - som grödor, skogar, fisk, djur och mikroorganismer - för att producera mat, material och energi". I Sverige sker de största bioekonomiska ansträngningarna inom skogsindustrin med biomassa som en resurs för omvandling till material och energi. Bioraffinaderier (anläggningar där biomassa bearbetas) förväntas bli ryggraden för produktion av hållbara tekniker inom bioekonomin. Dock återstår många utmaningar för att finna ekonomiska värden i specifika strömmar. Detta beror delvis på den låga kostnaden för petroleum respektive den höga kostnaden för biobaserade alternativ. Ett exempel på ett öppet forsknings- och utvecklingsproblem inom både industrin och akademin är frågan om effektivt användande av lignin. I växter är lignin den näst vanligaste biopolymeren efter cellulosa samt huvudkällan till aromatiska strukturer. Aromatiska makromolekyler är mycket viktiga inom industrin och återfinns i många produkter, allt från finkemikalier och polymerer till kompositer. Traditionellt bränner man lignin för att få energi till pappers- och massabruk, men nya metoder för ligninisolering kan potentiellt motivera användningen av lignin i mervärdesapplikationer med det framtida målet att ersätta vissa fossilbaserade material. Vi förväntar oss att det föreslagna projektet kommer att ha effekter utanför den traditionella pappers- och massaindustrin och sträcka sig från specialiserade finkemikalier och hartser till strukturella applikationer och kompositer inom ramen för materialvetenskap.