Innventia, SP och Swedish ICT har gått samman i RISE för att bli en starkare forsknings- och innovationspartner för näringsliv och samhälle.
Under 2017 kommer innventia.com att vara en av flera webbplatser inom RISE. Besök gärna ri.se för mer information om RISE.

Det behövs ett gemensamt språk för att beskriva lignin

Vad menar vi när vi säger ”lignin”? Svaret beror på vem vi frågar. En träkemist tänker förmodligen på lignin som en makromolekyl med en viss kemisk struktur. För massamakaren kan ”lignin” vara likvärdigt med kappatal medan vi i bioraffinaderisammanhang ofta använder termen ”lignin” för ett preparat eller produkt som till största delen består av lignin (ur ett träkemiskt perspektiv) med mer eller mindre andel olika föroreningar. Vad man lägger in i begreppet ”lignin” beror alltså på i vilken kontext man befinner sig och vilket perspektiv man har. 

Att ta ut lignin från svartlut är numera implementerat i industriell skala genom LignoBoost-processen, medan utveckling av nya högvärdiga material och produkter befinner sig i forsknings- eller demonstrationsstadiet. Den största utmaningen för att kunna sälja lignin och utveckla nya värdefulla produkter är att ta fram kravspecifikationer för lignin med olika användningsområden. För det krävs ett gemensamt språk för att beskriva ligninets egenskaper. Det har vi inte idag. Som sagt saknas en definition av termen ”lignin”, men vi saknar också analysmetoder som ger samma svar oberoende av vem som utför analyserna.

På Innventia har vi identifierat tre grupper av egenskaper som vi behöver kunna analysera för att beskriva ett ligninpreparat: renhet, molekylära egenskaper och termiska egenskaper.

Med renhet menar vi innehåll av lignin, fukt och olika föroreningar (till exempel kolhydrater, extraktivämnen och aska). Problemet är att nästan alla standardmetoder är framtagna för ved, massa och papper, och det är inte självklart att de fungerar på ligninprover. Ett exempel är en så enkel och grundläggande metod som bestämning av torrhalt. För ved- och massaprover väger man helt enkelt provet, torkar det och väger igen. Ligninprover innehåller vanligtvis en del flyktiga ämnen, mer än i ved och massa. De avdunstar tillsammans med fukten under torkningen och gör att det blir svårt att avgöra vad som egentligen är provets torrhalt. Ja, vad är egentligen ”provet”? Är det lignin inklusive flyktiga komponenter, eller är det det färdigtorkade preparatet? Återigen hade vi behövt en entydig definition av ”lignin”.

Med molekylära och termiska egenskaper menar vi molekylmassa, funktionella grupper, smältbeteende, och så vidare. Många olika, mer eller mindre vedertagna, metoder finns, men inga standardmetoder. Det är vanligt att det finns ett antal analysparametrar som kan varieras, till exempel vilken utrustning man använder eller vilka inställningar man har på instrumenten. Resultaten man får blir helt olika beroende på vilken metod eller metodparametrar som använts. Det är alltså mycket svårt att jämföra analysresultat som tagits fram på olika lab eller vid olika tidpunkter. För att komma till rätta med detta har flera olika grupper gjort försök att harmonisera metoderna, men vad vi vet finns det ännu inga metoder som är generellt accepterade. Lite självkritiskt kan man gissa att alla forskare är mest förtjusta i sin egen metod och vill använda just den.

Slutsatsen är alltså att för att kunna sälja lignin och utveckla ligninbaserade produkter krävs specifikationer. De analysresultat som ligninförsäljaren baserar sina specifikationer på måste gå att upprepa hos köparen. För att komma dit måste vi ta ett större grepp om frågan om analysmetoder för ligninkaraktärisering. De aktörer som arbetar med ligninutveckling behöver enas om definitioner och harmonisera analysmetoder. På så sätt kan vi tillsammans börja skapa det gemensamma språk som ligninområdet så väl behöver. Det är något som vi på Innventia kommer att jobba ännu mer med under de kommande åren, tillsammans med våra partners.

Är du också intresserad av definitioner och analysmetoder? Hör av dig till oss!

Fredrik Aldaeus och Anna Jacobs
Fredrik Aldaeus arbetar på Innventias grupp Kemisk analys tillsammans med Anna Jacobs som är gruppchef.

Kontakta oss

Anna Jacobs
08 676 7152
Skicka e-post
Fredrik Aldaeus
08 676 7188
Skicka e-post