化学の世界では大きな小さな革命が進行中ですが、その震源地はウィスコンシン大学マディソン校の研究室です。ここで、科学者チームが、鎮痛剤（およびそれ以外）、燃料、その他多くの必須製品の製造方法を永遠に変える可能性のある発見を行いました。彼らの直感は？木、特にポプラの木材を、パラセタモールなどの非常に価値のある物質の原料として使用します。
それだけではありません。革新的な化学プロセスにより、木材から染料、接着剤、生分解性プラスチックなどを得ることができます。これらの製品をより安く、より環境に優しく、石油への依存度を下げることを約束する画期的な製品です。そしてそれはバイオ燃料の生産に新たな命を吹き込み、最終的に化石燃料との競争力を高める可能性がある。
石油からポプラへ: パラセタモールの新しい供給源
アセトアミノフェンとしても知られるパラセタモールは、世界で最も使用されている薬物の 1 つです。 世界市場価値は年間約 130 億 XNUMX 万ドルに達します。 これは、タチピリナ、エフェラルガン、タチフル、ゼリノール、ネオボロシリナ、海外ではタイレノールなどの広く普及している医薬品の基礎となる有効成分です。
導入 (900 年代初頭) 以来、この薬剤は伝統的にコール タールまたは石油誘導体から製造されてきました。 2019で、最初の信号: スティーブン・カーレン e ジョン・ラルフウィスコンシン大学マディソン校の生化学の研究者と教授は、既知の化学反応を利用して、ポプラに存在する化合物からパラセタモールがどのように得られるかを示した。
現在、カーレン氏のチームは、パラセタモールやその他の鎮痛剤、顔料、繊維、生分解性プラスチックを生産するプロセスを改善し、その累計市場価値は1,5億ユーロを超えています。 ここに検索のリンクを貼っておきます。
カーレン氏によれば、この製品ポートフォリオは、市場を飽和させることなく、大規模な拠点に流入する数十の小規模なバイオリファイナリーをサポートできる可能性があるという。
再びリグニンが主役：貴重な化合物の鉱山
この革新の鍵は、植物の糖を結合して構造を提供する細胞壁の一部であるリグニンにあります。リグニンはすでに研究されています 革新的な電池の製造に向けて、貴重な芳香族化合物が豊富に含まれているため、多くの石油化学製品に取って代わり、バイオリファイナリーに追加の収益源を提供して、植物ベースの燃料のコスト競争力を高めることができます。
チャレンジ？複雑で不規則な分子鎖を有用なコンポーネントに分解します。そして今、私たちは次のことを発見しました。 p-ヒドロキシ安息香酸（pHB）ポプラのリグニンに含まれるパラセタモール様化合物は、化学処理により比較的簡単に入手できます。
木からの鎮痛剤と可能性
最初の発見では、pHB をパラセタモールに変換することが化学的に可能であることが示されましたが、そのプロセスでは十分な原料が最終製品に変換されなかったことも事実です。
さて、研究者は、 ヴィタリー・ティモキン ポプラバイオマスを別の（そしてより安価な）方法で処理すると、ほとんどすべてのpHBが別の化学物質に変換され、その後、他の用途でアセトアミノフェンまたはより価値の低い分子に変換できることがわかりました。
鎮痛剤、黒インクのような染料、布地や材料に使用できるポリマーを作成し、接着剤などに変換することができます。巨大な市場と大きな価値を持っています。
連続反応器を通して未反応生成物をリサイクルすることにより、科学者は 彼らは原料の90%をパラセタモールに変換することに成功した彼らは、従来の精製技術よりも経済的な方法を使用して抽出しました。 Karlen 氏は、収率を 99% まで達成できるはずだと言います。
ポプラから鎮痛剤などを入手するプロセス: グリーンで工業化可能
このプロセスは主に水ベースで、環境に優しい溶剤に依存し、バッチ式ではなく連続式であるため、産業用途に最適です。このため、現在、進行中の研究を支援するために大学の発見を商品化する非営利団体であるウィスコンシン同窓会研究財団によって、すでに特許取得の手続きが進められています。
それはどういう意味ですか？これは、木材を無数の価値ある製品に変え、特に農村地域や林業地域に新たな雇用と経済機会を生み出すことができる新世代の小規模バイオリファイナリーの誕生が近いうちに見られる可能性があることを意味する。
新しい繊細なグリーンバランスの中心となる鎮痛剤
ポプラは、さまざまな用途の中心となる特別な特性を備えた木です。繊維繊維から家具、木材パルプから CO2 隔離まで。それは年間XNUMXメートル成長し、急速に回転する可能性があり、鎮痛剤としても使用しても森林破壊を加速する危険はありません。
もちろん、道はまだ長く、障害がないわけではありません。この有望な発見を誰もがアクセスできる広範な現実に変えるには、投資、先見の明のある政策、研究、産業界、政府間の協力が必要となるでしょう。
ウィスコンシン大学マディソン校の研究者たちがとった一歩は、正しい方向、つまりグリーンケミストリーがもはや例外ではなく標準となる世界を示しているようだ。 そしてオイルには痛みが伴うだろう。
