チコリサラダの製造時の廃棄物として、ヨーロッパ全土で毎年約80万トンのチコリルートビートが生産されています。これまで、チコリサラダが収穫された後、これらの茎は堆肥化プラントまたはバイオガスプラントで処分されていました。ホーエンハイム大学の2人の研究者によると、あまりにも残念だという。明日のプラスチック産業の基本素材の 1 つであるヒドロキシメチルフルフラール (HMF) は、これらのビートから得られます。
「根菜は植物の約 30 パーセントを占めています」と農業生物学者のジュディット・フェニングは説明します。 「貯蔵された予備炭水化物はレタスの芽の形成に完全に使い尽くされるわけではないため、貴重な予備物質が残ります。しかし、ルートビートはチコリの栽培に一度しか使用できず、芽を収穫した後は廃棄物になるため、処分しなければなりません。」
根から化学原料まで
ほんの少し離れた農業工学研究所の研究室では、フェニング氏の同僚であるアンドレア・クルーゼ氏が、このルートビートが実際にどれほど貴重であるかを示しています。背景には鉛筆サイズのステンレス鋼製の管状反応器があり、刻んだチコリ根菜と水で満たされています。
超安定圧力容器は希酸と混合され、200 度まで加熱されます。次に、水性生成物は機密保持の対象となるさらなるステップで処理されます。
最後に、彼女の研究助手のドミニク・ヴストは、黄色から茶色の結晶性粉末、未精製のヒドロキシメチルフルフラール (HMF) を受け取ります。これは、将来プラスチック産業で使用される 12 の基礎化学物質のうちの 1 つです。ナイロン、ナイロン、ポリエステル、ペットボトルなど、ペットボトルに対してPEFボトルと呼ばれるボトルの原料となります。この化学物質の卸売価格は現在 1 キロ当たり 2,000 ユーロです。
石油製品よりも優れた品質
現在まで、ヒドロキシメチルフルフラールは石油から得られています。しかし、より持続可能なプラスチックを生産するために、研究者たちはしばらくの間、生物学的代替物を探してきました。以前の研究プロジェクトで、クルーゼはすでにフルクトースから HMF を取得することに成功していました。しかし、それは必ずしも最適であるとは限りません。「フルクトースは食用です。そこから HMF を抽出するよりも優れた用途があります」と研究者は言いました。チコリ根のカブは違います。 「今のところ、それは単なる廃棄物です」とクルーゼ氏は言う。
しかし、それだけではありません。なぜなら、チコリからの HMF にはさらに多くの利点があるからです。「石油からの同等の化学物質よりも高品質の化学物質も生成します」とクルーゼ氏は説明します。これは、例えばチコリ HMF から作られた PEF ボトルは、石油 PET から作られたボトルよりも薄くできることを意味します。これにより輸送コストが節約され、環境バランスがさらに改善されます。
バイオガスよりも賢明で価値のあるもの
余ったチコリ根菜の一部はすでにバイオガスの生産に使用されているため、間違いなく有用です。しかし、研究者らによれば、この使用は経済的には HMF の生産より劣るという。「理論的には、1 ヘクタールあたり約 220,000 個のビートから 8.14 トンのイヌリンが得られる。現在の研究によると、これは 2.87 トンの HMF に換算できます」とクルーゼ氏は説明します。 「この数量の販売により、約 574 万ユーロを達成できます。しかし、EEG によると、この量のルートビートのバイオガスからの電力は約 21,000 ユーロしか発生しません。」
しかし研究者らは、新しい原材料に関する課題を解決する必要がある。それは、品質を損なうことなくビートを保存するにはどうすればよいのかということだ。チコリの生産は季節限定だからです。しかし、化学産業のサプライヤーは、プラントを継続的に最大限に活用するために、一貫した納品を望んでいます。 「一貫した品質を保証できた場合にのみ、ルートは業界にとって興味深いものになります」とクルーゼ氏は言います。
しかし、この品質を維持するための条件は良好であると彼女の同僚のフェニングは説明します。「チコリを食べたい消費者は、チコリのサラダの芽にも高い均一な品質を要求します。そのため、比較的均一で高品質のビートだけが畑から商業用に出荷されるのです。」
出典: ホーエンハイム大学
