Universiteit Leiden Universiteit Leiden

Nederlands English

Milieuvriendelijk nylon produceren uit afvalhout

Een grote doorbraak in het duurzaamheidsvraagstuk: het is mogelijk nylon uit afvalhout te maken, zonder de vorming van afval. Hoogleraar Anorganische Chemie Lies Bouwman en promovendus Saeed Raoufmoghaddam deden deze ontdekking.

Zoutloos is beter

Nylon zit in onder meer textiel, tandenborstels en klittenband en wordt op megaton-schaal geproduceerd. Caprolactam, de grondstof voor nylon, wordt gemaakt op basis van de afnemende voorraad aan fossiele brandstoffen, met een grote hoeveelheid zout als bijproduct. Zo’n 4 à 5 kilo per kilo caprolactam. Dat zout kan weliswaar voor bemesting worden gebruikt, maar een volledig schone productiemethode van nylon is natuurlijk nog beter. En die hebben de Leidse onderzoekers gevonden.

Van zuur naar grondstof

Bouwman en Raoufmoghaddam hebben een syntheseroute ontwikkeld om caprolactam uit afvalhout te maken, zonder de vorming van schadelijke bijproducten. ‘In afvalhout zit cellulose, en dat kun je opwerken tot levulinezuur’, legt Bouwman uit. ‘Dit zuur heeft al heel veel weg van het caprolactammolecuul. We zijn erin geslaagd om uit levulinezuur in enkele stappen caprolactam te maken.’ Levulinezuur kan ook worden gemaakt van cellulose uit bijvoorbeeld maisafval. Het octrooi voor de methode is inmiddels aangevraagd.

Katalysator kan nog beter

Belangrijk voor het duurzaam produceren van caprolactam voor nylon is het gebruik van een katalysator. Bouwman: ‘Oftewel een stof die de chemische reactie kan versnellen. Die katalysator moet de reactie wel minimaal 100.000 keer kunnen uitvoeren. Pas dan wordt het voor het bedrijfsleven economisch interessant om naar deze productiemethode te kijken. De katalysator die we nu ontwikkeld hebben kan de reactie ongeveer 100 keer uitvoeren; dit moeten we nog zien te verbeteren. Het duurt nog wel even voordat we de juiste katalysator gevonden hebben.’ Niettemin staat de onderzoeksgroep van Bouwman al wel in contact met het bedrijfsleven via het consortium CatchBio, dat zich toelegt op het omzetten van biomassa in brandstoffen en chemische en farmaceutische (grond)stoffen.

Ook andere processen opschonen

Naast het vinden van een katalysator voor de productie van caprolactam uit biomassa wil Bouwman zich de komende jaren ook toeleggen op het opschonen van andere chemische processen, bijvoorbeeld die voor de grondstof voor de productie van polyurethaan. Dit polymeer zit onder meer in purschuim, wetsuits, rollerskates en matrassen. Bij de huidige productiemethode voor de grondstof van polyurethaan wordt de zeer giftige stof fosgeen gebruikt, dat in de Eerste Wereldoorlog werd gebruikt als gifgas.