Adipinsäure aus biobasierten Rohstoffen
Zucker als Vorstufe für nachhaltiges Nylon 66
Toray hat die erste Adipinsäure entwickelt, die zu hundert Prozent aus biobasierten Rohstoffen besteht. Adipinsäure ist der Grundstoff zur Herstellung von Nylon 66 (Polyamid 66).
Das neue Verfahren nutzt Zucker aus Biomasse, die nicht für die Herstellung von Lebensmitteln geeignet ist. Die Synthesetechnik kombiniert eine mikrobielle Fermentationstechnologie mit einer chemischen Reinigungstechnologie mit Trennmembranen. In den kommenden Jahren will das Unternehmen eine Produktionstechnologie entwickeln und die Polymerisation von Nylon 66 testen.
Nylon 66 ist haltbar und fest und wird seit vielen Jahren für Fasern, Harze und andere Anwendungen verwendet. Der Wunschnach einer nachhaltigen Alternative hat in den letzten Jahren zugenommen, da bei der herkömmlichen chemischen Synthese das Treibhausgas Distickstoffmonoxid entsteht.
Für das neue Verfahren nutzt Toray unsichtbare Helfer: Mikroorganismen, die aus Zuckern ein Adipinsäure-Zwischenprodukt herstellen. Die Biochemiker haben die Gene dieser Mikroorganismen neu kombiniert und so die Effizienz des Stoffwechsels gesteigert. Dabei kamen Methoden der Bioinformatik zum Einsatz, um optimale mikrobielle Fermentationswege für die Synthese zu finden. Die Mikroorganismen steigern die Ausbeute des Zwischenprodukts bei der Synthese um mehr als das Tausendfache. Umkehrosmose-Trennmembranen reinigen das Zwischenprodukt und erhöhen die Konzentration. Dieser Ansatz ist besonders energieeffizient und ein Beitrag zur Bekämpfung der globalen Erwärmung. Im Gegensatz zu den Herstellungsverfahren aus Erdöl entsteht bei diesem Verfahren kein Distickstoffmonoxid.
Die Technologie: Vom Zucker aus nicht-essbarer Biomasse zu Nylon 66
Toray entwickelt derzeit ein Verfahren zur Herstellung von Zuckern aus Ernterückständen und anderen nicht-essbaren pflanzlichen Ressourcen. Diese Zucker können als Rohstoff für biobasierte Adipinsäure verwendet werden. Damit wäre Torray in der Lage, eine vollständige Lieferkette für die Herstellung von Chemikalien aus Biomasse zu.
Artikel zum Thema

Toray: Nylon aus Rizinusöl und Mais
Dem japanischen Unternehmen Toray ist es gelungen, eine Nylon-510-Faser aus rein biobasierten synthetischen Polymeren herzustellen. Das Bio-Nylon Ecodear wird aus Rizinusöl und Mais gewonnen und für besonders hochwertige Bekleidung genutzt.

Toray forscht dazu in zwei Projekten gemeinsam mit dem National Institute of Advanced Industrial Science and Technology und dem Riken, Japans größter Forschungseinrichtung. Die Projekte erhalten Mittel der New Energy and Industrial Technology Development Organization. Das erste Projekt befasst sich mit der „Entwicklung von Produktionstechniken für hochfunktionale Biomaterialien unter Verwendung von intelligenten Zellen aus Pflanzen und anderen Organismen“, das zweite laufende Projekt behandelt die „Entwicklung einer biobasierten Produktionstechnologie zur Beschleunigung des Kohlenstoffrecyclings“.
Die neue Produktionstechnologie für Bio-Adipinsäure ist Teil der Bemühungen des Unternehmens, bis 2050 kohlenstoffneutral zu werden.