Stochastische Single-Event MicroKinetiek (sSEMK) voor lignine-macromolecule depolymerisatie

De evolutie naar een circulaire economie, inclusief de vervanging van fossiele door hernieuwbare grondstoffen, worden steeds belangrijker in de strijd tegen de klimaatverandering. Lignine kan een interessante bron zijn voor materiaaltoepassingen of de productie van bio-aromaten. Echter, vanwege zijn complexiteit en chemische heterogeniteit, zijn de reactiemechanismen van lignine-valorisatieprocessen nog niet goed begrepen. Bovendien vormen de vele elementaire reactiestappen die optreden, een uitdaging voor traditionele ‘moleculaire’ microkinetische modellen. Het beschrijven van de chemie met een beperkt aantal reactiefamilies en componenttypen, zoals in Single-event microkinetische (SEMK) modellering, is een eerste vereiste om dit probleem op te lossen. Maar in plaats van de ‘moleculaire’ versie zal een innovatieve ‘stochastische’ variant ontwikkeld worden, specifiek ontworpen om dit complexe biopolymeer aan te kunnen. Eerst zal een ligninerepresentatie in termen van reactieve eenheden in plaats van individuele moleculen ontwikkeld worden. Vervolgens zal het reactiemechanisme van de reductieve depolymerisatie worden opgehelderd en zal een SEMK-model worden opgesteld. Hierbij zal extra aandacht besteed worden aan de thermodynamische niet-idealiteit van het reactiemengsel. Ten slotte zal het potentieel van het model om de keuze van de lignine te sturen en de reactieomstandigheden te optimaliseren om aan vooraf opgelegde selectiviteitseisen te voldoen, worden aangetoond.