Projektbeschreibung
Ein kostengünstiger, nachhaltiger Ansatz für die FDCA-Produktion
Das in der Schweiz ansässige Unternehmen AVA Biochem ist der führende Hersteller von 5-(Hydroxymethyl)furfural (5-HMF), einem Baustein für zahlreiche Anwendungen in verschiedenen Branchen wie der Chemie-, Pharma- und Lebensmittelindustrie. Das Unternehmen hat bereits ein 2 000 % billigeren Weg gefunden, HMF aus Biomasse herzustellen, als die derzeitigen Herstellungsverfahren dies vermögen. Mit Hilfe des EU-finanzierten Projekts PairElOx wird AVA Biochem untersuchen, wie 2,5-Furandicarbonsäure (FDCA) gewonnen werden kann, denn es handelt sich hierbei um eine Chemikalie mit hoher Wertschöpfung, die hauptsächlich für Polyethylenfuranoat verwendet wird – ein Polyester, der sich bestens für Verpackungen eignet. Um biobasierte FDCA zu gewinnen, wollen die Forschenden eine kontinuierliche, integrierte Pilotanlage entwickeln, bei der die Oxidation von HMF in Wasser mit elektrochemischer Oxidation gepaart wird. Das Ergebnis wird um einiges kostengünstiger sein als herkömmliches FDCA.
Ziel
AVA Biochem is a specialty chemicals company and produces the premium platform chemical 5-Hydroxymethylfurfural (5-HMF) from renewable biomass. We are the owner of the world’s 1st industrial plant for production of 5-HMF from biomass. Recently the company has added 2,5-furandicarboxylic acid (FDCA) to its product portfolio. FDCA is considered as a top 12 Top Value-Added Chemicals, which can be used in a wide variety of applications, most significantly in the production of Polyethylene Furanoate (PEF), a polyester ideal for packaging. Most plastic bottles are made from PET (oil-based polyethylene terephthalate) but PEF is a superior polymer. It offers a better barrier for CO2 and O2, is stronger but thinner and has a longer shelf life. PEF is a bio-based substitute for oil-based PET. However, in the market, there is not an industrial commercial process to produce FDCA because of the price. After a long R&D way, we offers an HMF from biomass, which a price more than 2000% lower than currently. Diverse approaches for the oxidation of HMF to FDCA have been developed usually with uncompleted conversion. However, we have developed a continuous, integrated pilot plant for the oxidation of HMF in water with paired electrochemical oxidation to obtain FDCA and its purification. This technology has advantages since the oxidant is substituted by electrons, and the oxidation occurs at both anode and cathode, thus the produced waste and energy are minimized. Applying this concept we obtain FDCA with yields >99% in the lab and a purity of 99.95 wt%. The selectivity is >90% without any dangerous by-products. The process also takes place in water so neither hazardous organic solvents are necessary. It is considered as a green process because an energy savings of 66% and GHG emissions reductions by 35% are realized. Thus, the bio-based FDCA end-product will be offered to the market at much lower price than currently, having a crucial role to play in the PEF bioplastic packaging.
Wissenschaftliches Gebiet
Programm/Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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H2020-SMEINST-1-2016-2017
Finanzierungsplan
SME-1 - SME instrument phase 1Koordinator
4132 Muttenz
Schweiz
Die Organisation definierte sich zum Zeitpunkt der Unterzeichnung der Finanzhilfevereinbarung selbst als KMU (Kleine und mittlere Unternehmen).