セルロースから生まれる
グリーンケミストリー:
石油を使わない家具

石油を使った日用品は数え切れません - そして、家具も例外ではありません。より正確にいえば、合板の製造に必要な接着剤が、その一例です。しかし一方で、環境にやさしい代替品もあります。ヘレウス・プレシャスメタルズが開発した新しい触媒により、セルロースから作られるバイオマス由来の化学物質が、化石資源の代替となるのです。

プラスチック、塗料、接着剤などの出発物質である基礎化学品は、現在のところ、そのほとんどが石油由来です。そして世界で抽出される石油のおよそ9%は、化学工業で使用されています。しかし石油資源の枯渇や気候変動により、植物バイオマスなど植物由来の化学品の需要が高まっています。再生可能な原料で製造された基礎化学品は、化石由来の化学品に比べ、はるかに地球にやさしいのが特徴です。

私たちの貢献:触媒で、セルロースを化学品の原材料に

触媒作用は、バイオマスから化学品を得るための重要なプロセスです。ヘレウスは数年前からその市場ニーズを認識し、貴金属触媒の開発プロジェクトを立ち上げました。これらの触媒は再生可能な原材料を持続可能な化学物質に変換するのに欠かせません。

持続可能な化学物質の原料のひとつに、木材が挙げられます。より正確にいえば、木材の構成物質であるリグニンとセルロースであり、これらは林業の廃棄物です。このバイオマスからは、まず特定の有機化合物を抽出する必要があります。セルロースからは、5-ヒドロキシメチルフルフラール(5-HMF)という分子が得られます。5-HMFは、不均一系触媒作用により、多くのバイオ由来製品に応用できる汎用性の高い基礎化学物質、ジホルミルフラン(DFF)に変換されます。

DFFは合板やチップボードの接着剤などに使用されるフェノール樹脂の成分として適しています。再生可能なバイオマスを原料としているため、DFFベースのフェノール樹脂は、従来の化石原料の接着剤に代わる持続可能な代替品となります。つまり、グリーンケミカルにより、家具に使用する石油の量を減らすことができるのです。

ルテニウムによる効率的な変換

ルテニウム触媒

ヘレウスのビジネスユニットであるヘレウス・プレシャスメタルズの専門家は、5-HMFをDFFに変換するために、希少貴金属であるルテニウムをベースとした触媒を開発しました。ヘレウス・プレシャスメタルズの化学貴金属不均一触媒研究部門のプロジェクトマネージャーであるギーサ・マイスナー博士は、「ルテニウムは、バイオマスを始めとする持続可能な原料の接触転化に関して、非常に大きな可能性を秘めていることが研究により明らかになっています」と述べています。

寿命が尽きると、触媒であるルテニウムはリサイクルすることができます。原料の抽出から、触媒としての使用、そして回収まで。ヘレウスは、完全な貴金属サイクルを提供しています。二次金属、すなわちリサイクルされた貴金属は、採掘による一次金属と比較して、CO2排出量を最大で98%削減することが可能です。

マイスナー博士は、「私たちの貴金属触媒は、バイオマスを持続可能な製品に効率的にリサイクルすることを可能にします。それと同時に、コスト面だけでなく、特に環境面でも有利となるリサイクル戦略からのメリットが得られます」とコメントしています。