Miljövänligare framställning av ”gröna” kemikalier

Den kemiska industrin utvecklar i dag nya ”gröna” bränslen och kemikalier från biomassa och strävar mot miljövänligare och kostnadseffektivare produktionsprocesser. Kemisten Johan Ahlkvist har optimerat framställning av levulinsyra, en biokemikalie med många användningsområden. Avhandlingen läggs fram vid Umeå universitet den 14 februari.

Alternativa produkter måste till om den nordiska massa- och pappersindustrin ska behålla konkurrenskraften gentemot utländska producenter. För många bruk kan det innebära en omställning mot bioraffinaderier.

Konceptet introducerar en möjlig väg till förnybara bränslen och kemikalier som erhålls genom konvertering av träbaserad biomassa. Johan Ahlkvist presenterar i sin avhandling en miljövänligare katalytisk framställning av myr- och levulinsyra.

– Vi erhöll det största utbytet i en blandning bestående utav endast sulfitmassa, vatten och en fast katalysator och vi kunde konstatera att de viktigaste parametrarna för ett högt utbyte är reaktionstemperaturen samt massa- och katalysatorkoncentrationen i vätskeblandningen, säger Johan Ahlkvist.

Han har utvecklat en förenklad matematisk modell av reaktionsförloppet från råvara till slutprodukt. Modellen understödjer bland annat en möjlig utveckling av en industriell process. Levulinsyra har bland annat av USA:s energidepartement utsetts som en av de tolv biokemikalier framställda från biomassa med högst framtida förädlingspotential.

Levulinsyra är en kemikalie som finner tillämpningar i eller är en utgångskemikalie vid framställning av bland annat polymera hartser, tillsatser i plaster, djurfoder, livsmedel samt komponenter för smak- och doftindustrin, textilfärger, bränslen, frostskyddsprodukter, antimikrobiella medel och herbicider.

Vilken praktisk betydelse har dina resultat?

– Mer kunskap om förädling av förnybara råvaror är viktigt med tanke på den framtida hållbara framställning av kemikalier och energi som behövs i samhället, säger Johan Ahlkvist.

Johan Ahlkvist är född och uppvuxen på Replot i Vasa skärgård, Finland. Innan han började som doktorand vid Umeå universitet avlade han en diplomingenjörsexamen i processteknik vid Åbo Akademi i Finland.

Om disputationen:
Fredagen den 14 februari försvarar Johan Ahlkvist, kemiska institutionen, Umeå universitet, sin avhandling med titeln: Formic and levulinic acid from cellulose via heterogeneous catalysis. Svensk titel: Myr- och levulinsyra ur cellulosa via heterogen katalys. Disputationen äger rum kl 13.00 i Sal N320, Naturvetarhuset. Fakultetsopponent är professor Riitta Keiski, Department of Process and Environmental Engineering, University of Oulu, Finland. Huvudhandledare är Jyri-Pekka Mikkola.

För mer information, kontakta gärna:
Johan Ahlkvist, kemiska institutionen vid Umeå universitet
E-post: johan.ahlkvist@chem.umu.se
Telefon:+46 (0)730-98 56 53
Avhandlingen är publicerad digitalt
Högupplöst porträttfoto. Foto: Ingrid Söderbergh