Was ist Organosolv?

Organosolv ist ein in der Entwicklung befindliches industrielles Verfahren zur Verarbeitung von Holz zu Zellstoff, der in der Papierherstellung für eine Vielzahl von Verbraucherbedürfnissen verwendet wird. Das Verfahren wurde 1971 von Theodore Kleinert erfunden und patentiert, aber bereits Anfang des 20. Jahrhunderts erforscht. Es ersetzt das Kraft-Verfahren zur Zellstoffherstellung, bei dem große Mengen an mit organischen Chlorverbindungen belastetem Wasser verwendet und anschließend dem Abwasser einer Zellstofffabrik zugeführt werden. Bei der Methode von Kleinert wird Wasser durch ein organisches Lösungsmittel ersetzt, das dann durch Destillation zurückgewonnen und recycelt werden kann, was den Prozess deutlich umweltfreundlicher macht. Zelluloseabfälle, die bei der Organosolv-Reaktion anfallen, haben auch einen Wert als Zutat für die Herstellung von Ethanolkraftstoff, was ihr als Aufschlusstechnik einen weiteren Wert verleiht.

Die am häufigsten im Organosolv-Verfahren verwendeten Arten von organischen Lösungsmitteln umfassen Ameisensäure und Essigsäure, gemischt mit Wasser, aber es wurden auch mehrere andere Säureformulierungen untersucht. Zu Beginn der 1990er Jahre befanden sich vier chemische Verfahren zur Organosolv-Auflösung in Produktion bzw. im Teststadium. Dazu gehörten die Verwendung von Methanol, Essigsäure und Peroxyameisensäure-Verbindungen zum Abbau von Holzlignin in Zellstoff. Obwohl jedes Verfahren gegenüber dem Kraft-Verfahren Umweltvorteile bot, produzierten sie Zellstoff, der eine geringere Festigkeit hatte als der, der nach dem Kraft-Verfahren hergestellt wurde. Das Milox-Aufschluss-Organosolv-Verfahren verbesserte die Qualität des hergestellten Zellstoffs, während keine umweltschädlichen Chlor- oder Schwefelverbindungen verwendet wurden, dennoch erwies es sich als schwierig, das Lösungsmittel bei diesem Verfahren zurückzugewinnen.

Der Kraftaufschluss bleibt ab 2011 die gewählte Aufschlusstechnik in der Industrie, da er ein überlegenes kommerzielles Produkt herstellen kann. Dies, obwohl es sich um eine Art Sulfitaufschluss handelt, der auch Luftverschmutzung in Form von in die Atmosphäre freigesetzten organischen Schwefelverbindungen verursacht. Während die Organosolv-Forschung andauert, liegen die Nachteile des Verfahrens in der effizienten chemischen Rückgewinnung der verwendeten Lösungsmittel und in der Suche nach einer idealen Lösungsmittelformel, die ein Endprodukt aus Zellstoff ergibt, das mit dem des Kraft-Prozesses konkurrenzfähig ist.

Die Zellstoff- und Papierindustrie steht in Zukunft vor mehreren Herausforderungen. Immer strengere Umweltgesetze sowie gestiegene Rohstoffpreise machen es wirtschaftlich weniger tragfähig. Um hier Abhilfe zu schaffen, wird nach Alternativen zu Holz gesucht, wie zum Beispiel Biomasseabfällen, die Holzlignin und Zelluloseverbindungen enthalten. Das aktuelle Kraft-Zellstoff-Verfahren verbraucht auch viel mehr Energie und Wasser als experimentelle Organosolv-Ansätze, was ihnen in naher Zukunft einen industriellen Vorteil verschaffen könnte, da die Energiekosten steigen und die Frischwasserressourcen immer knapper werden. Mehrere Organosolv-Methoden werden derzeit in der Produktion von isolierten Zellstofffabriken in Kanada und anderswo verwendet, aber sie müssen noch die Industriedominanz erreichen, die das Kraft-Verfahren hat.