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Il segreto della delignificazione con solventi organici: perché questo metodo può sostituire la polpazione convenzionale?
Nel processo di fabbricazione della carta industriale, la tecnologia di delignificazione con solventi organici ha gradualmente guadagnato attenzione. Questo metodo può non solo migliorare l'efficienza di polpaggio, ma anche ridurre l'impatto ambientale. Fin dalla sua invenzione nel 1968 da parte di Theodor Kleinert, questa tecnologia è stata considerata un'alternativa ecologica, soprattutto se confrontata alla tradizionale produzione di cellulosa kraft. Oggi esamineremo più da vicino i segreti della delignificazione organosolv e perché potrebbe sostituire la polpazione convenzionale.
Il vantaggio della tecnologia di delignificazione organosolv è il recupero di alta qualità della lignina, che aggiunge valore a un processo che altrimenti sarebbe considerato uno scarto.
Scelta del solvente organico
Il fulcro della tecnologia di delignificazione con solventi organici è l'utilizzo di solventi organici per mettere a contatto le materie prime lignocellulosiche, solitamente a temperature elevate, comprese tra 140 e 220°C. Temperature così elevate favoriscono la degradazione della lignina, consentendone l'estrazione in forma solubile. I solventi attualmente più comunemente utilizzati sono l'etanolo, l'acetone e il butanolo; tra questi, l'etanolo è la prima scelta per il suo basso costo e la facilità di riciclaggio.
Produzione di polpa e etanolo combustibile
Rispetto ai processi tradizionali, l'uso di una soluzione di etanolo e acqua per la delignificazione ha una resa più elevata e gli studi hanno dimostrato che la sua resa è dal 4 al 4,5% superiore rispetto al processo Kraft. Nel recente boom dei biocarburanti, la tecnologia di delignificazione con solventi organici ha nuovamente attirato l'attenzione per la sua capacità di convertire la lignina in etanolo. L'esperimento ha scoperto che, in determinate condizioni di trattamento, il pino bianco occidentale infestato da insetti di montagna poteva raggiungere un tasso di conversione del glucosio del 97%.
La tecnologia di delignificazione con solventi organici può migliorare significativamente il recupero di lignina ed emicellulosa, il che non solo migliora il tasso di utilizzo delle risorse, ma contribuisce anche alla tutela dell'ambiente.
L'importanza del recupero della lignina
Il recupero della lignina dalla delignificazione organosolv è fondamentale. Dopo una diluizione tripla con acqua acidificata, la lignina precipita e forma piccoli aggregati sferici. Sebbene sia un processo che richiede molto tempo, la filtrazione funziona meglio a temperature superiori a 100°C. Ciò dimostra che la tecnologia di delignificazione con solventi organici presenta vantaggi unici sia in termini di integrazione delle risorse che di tutela ambientale.
Processi di delignificazione dei solventi organici più diffusi
Attualmente, molti paesi nel mondo utilizzano diversi processi di delignificazione con solventi organici. Uno dei diversi processi è il processo Alcell, che utilizza principalmente una soluzione di acqua ed etanolo per rimuovere la lignina dal legno e ha buone prestazioni ambientali ed economiche. Tutti offrono prestazioni eccezionali in termini di benefici.
Prospettive
Con la crescente domanda di risorse rinnovabili, la tecnologia di delignificazione con solventi organici potrebbe diventare la scelta principale per l'industria della polpa in futuro. Soprattutto nell'attuale contesto che enfatizza lo sviluppo sostenibile, questa tecnologia ha senza dubbio un grande potenziale di sviluppo. Ciò contribuirà non solo ad aumentare la produzione industriale, ma anche a ridurre la pressione sull'ambiente.
Quale sarà il futuro della tecnologia di delignificazione organosolv? Può guidare l'industria della cellulosa verso una direzione più rispettosa dell'ambiente?
