Accelererad industrialisering av ligninbaserade elastomerer

Produktionen av traditionella elastomerer har förlitat sig på lättillgängligheten av petrokemikalier och nästan ett sekel av optimeringsprocesser fram till idag. Tillgången till elastomerer är avgörande för att det moderna samhället ska fungera smidigt. Flera tiotals miljoner ton produceras årligen. Föga överraskande är det mycket utmanande att ersätta ett så optimerat material med nya experimentella biobaserade alternativ. Även efter framgångsrika försök i laboratorieskala är det en stor utmaning att komma ikapp med nästan ett sekels försprång inom optimering och blandning av industriellt relevanta formuleringar. 

Tillväxtmöjligheter för biobaserade alternativ

Flera tiotals miljoner ton elastomerer används globalt, med en uppskattad marknadsstorlek långt över 100 miljoner USD år 2030. Samtidigt är den beräknade storleken på den biobaserade elastomermarknaden bara 2 miljoner USD. Denna skillnad visar omfattningen av möjligheterna för lovande biobaserade alternativ. Ligninbaserade alternativ har andra fördelar, såsom redan befintliga försörjningskedjor från skog till fabrik och tillgången på tiotals miljoner ton inom en industriell struktur.

Påskynda industrialiseringen

I detta projekt kommer vi att bygga vidare på vårt befintliga kunnande inom produktion av ligninbaserade elastomerer och optimera flera parametrar och formuleringar, såsom olika lignintyper, förbehandling, tvärbindning, tillsatser etc. Efter det inledande arbetet i laboratorieskala med att sätta upp syntes, formulering, härdning och testning av SOP:er, kommer vi att robotisera processflödet för att påskynda optimeringsprocessen. På så sätt kommer vi att genomföra ett stort antal optimeringsexperiment med hjälp av en automatiserad process.

Industriellt relevanta screening- och pilotförsök

Trelleborg Group, med decenniers erfarenhet av den traditionella gummiindustrin, är en mycket värdefull partner i projektgruppen. Deras insikter kommer att vara ovärderliga i screeningsstadiet när man väljer industriellt relevanta egenskaper för optimering och kompatibla råvaror. Vi kommer att utforska industriellt relevanta ligninråvaror som tillhandahålls av våra leverantörer Lixea och MetGen. Dessutom kommer BASF att stödja oss med input om industriellt relevanta kemiska byggstenar och tillsatser i materialoptimeringsstadiet. I senare skeden, efter robotiserad screening, kommer lovande kandidater att nomineras för djupgående verifiering i laboratorie- och industriell pilotskala. Här kommer pilotanläggningarna inom Trelleborg Group att göras tillgängliga för att säkerställa kompatibilitet med produktions- och blandningsanläggningarna inom gummiindustrin.

Framtidsutsikter

Förutom den accelererade utvecklingen av ligninbaserade gummin, möjliggör denna nya projektmetod att inkorporera avancerade digitala verktyg och maskininlärningsalgoritmer för att föreslå nya formuleringar för specifika tillämpningar. Därför skulle detta projekt kunna få en omfattande påverkan på området för biobaserad substitution genom att snabba upp materialoptimeringsstadiet med avancerade digitaliseringsverktyg som robotar och möjligen till och med en process för att upptäcka material med artificiell intelligens.