Xylan ist ein natürlicher Bestandteil pflanzlicher Zellwände. Er steckt beispielsweise in Holz, Stroh und anderen Pflanzenresten und dient unter anderem als Rohstoff für Xylit, Ethanol, Lösungsmittel und Kunststoffe. Ein chinesisch-kanadisches Forschungsteam hat nun ein lichtaktives Material entwickelt, das Xylan in Glycerinsäure umwandeln kann. Gleichzeitig entsteht bei der Reaktion Wasserstoff.

Dafür kombinierten die Forschenden zwei lichtempfindliche Materialien zu einer porösen Struktur, die unter dem Mikroskop an Korallen erinnert. Die darin verbundenen Materialien nehmen sichtbares Licht auf und erzeugen dadurch elektrische Ladungen. Ein Teil treibt die Umwandlung des Xylans an, der andere die Bildung von Wasserstoff. Das Besondere daran: Bei ähnlichen lichtgetriebenen Verfahren wird für die Wasserstoffbildung häufig ein zusätzlicher Stoff verbraucht. Hier übernimmt Xylan diese Funktion selbst und wird dabei nicht einfach verbraucht, sondern zu Glycerinsäure aufgewertet. Die organische Säure kann unter anderem für die Herstellung von Tensiden und Polymeren genutzt werden. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Forschenden im Fachjournal Research.

Ein Prozess, zwei Produkte

Im Labor erreichten die Forschenden eine Glycerinsäure-Ausbeute von 77,6 Prozent. Damit liegt das Ergebnis in einer Größenordnung, die auch andere Verfahren zur Verwertung von Xylan erreichen. Die Besonderheit des neuen Ansatzes sehen die Forschenden jedoch darin, dass in einem Prozess ein pflanzlicher Rohstoff aufgewertet und parallel dazu der Energieträger Wasserstoff erzeugt wird.

Bislang wurde der Ansatz nur im Labor getestet. Ob sich das Verfahren auch in größerem Maßstab wirtschaftlich und umweltverträglich einsetzen lässt, müssen weitere Untersuchungen zeigen.

js