Presentation laddar. Vänta.

Presentation laddar. Vänta.

En ny era för kemin och kemitekniken: från petro till bio Bjarne Holmbom FC vid ÅA:s Lärardagar 16.9. 2006.

Liknande presentationer


En presentation över ämnet: "En ny era för kemin och kemitekniken: från petro till bio Bjarne Holmbom FC vid ÅA:s Lärardagar 16.9. 2006."— Presentationens avskrift:

1 En ny era för kemin och kemitekniken: från petro till bio Bjarne Holmbom FC vid ÅA:s Lärardagar 16.9. 2006

2 Processkemiska forskningscentret Förbrännings- och materialkemi Mikko Hupa Kinetik och katalysTapio Salmi Trä- och papperskemiBjarne Holmbom Processanalytisk kemi Ari Ivaska Molekylär processteknik

3 Kemin – en vetenskap i kris Har inte social acceptans Skrämmer bort ungdomar Bara en hjälpvetenskap för ”stora” vetenskaper, som –Biovetenskaper och medicin –Fysik och elektronik

4 Kemiska industrin i kris Gör främst olika farliga, giftiga ämnen Inte för människans och naturens goda, utan tvärtom Skapar en egen konstgjord, farlig värld Lika onaturlig och farlig som genmodifiering

5 En ny era för kemin och kemitekniken 1.Svart kemi Kol1880 – 1920 2.Brun kemiOlja1920 – 2010 3.Grön kemiBiomassor2010 - - -

6 Grön kemi 1.Förnyelsebara råmaterial, eller produktavfall 2.Rena processer 3.Naturliga, biokompatibla produkter som kan återcirkuleras i naturen Utnyttjande av molekyl- och materialstrukturer skapade i naturen genom biosyntes

7 Naturliga material ”Behagliga och goda” för människan och naturen (trä, papper, bomull, ylle, naturenlig mat, etc.) De mest funktionella materialen – i de rätta applikationerna

8 Industri- processer Energi Råmaterial Produkter Människa Konsument Energi- produktion Rå- material- extr. Förnyelsebar biomassa Aurinko Utsläpp Avfall Bioraffinaderi – förädlar förnyelsebara biomassor Utsläpp Fossila råmaterial Avfall

9 Bioraffinaderier ? Industriell produktion baserad på biomaterial / biomassor - från –Skogar –Åkrar –Djur –Vatten

10 Bioraffinaderiprodukter Massprodukter (trä- och fiberprodukter, livsmedel, foder, osv.) Energi Bränslen Baskemikalier Värdefulla biomaterial och biokemikalier

11 PulpingPaper making Paper Board Mech. forest products Speciality Chemicals Forest Biorefinery Biofuels Energy Side streams

12 Specialkemikalier och -material ur skogen

13 Redan på stenåldern Torsten Edgren Museiverket Kerimäki ca. 7000 f. Kr. Tillverkad av björknäver Björkbeck “Tökötti” Den första teknokemiska produkten (?) GC - MS 3 cm

14 Tjära Den viktigaste produkten från Finland från ca 1550 till 1850

15 Med den industriella eran Tallolja Terpentin Sulfitsprit CMC Furfural Xylitol Sitosterol / sitostanol

16 Från xylaner till xylitol Finska Socker: Xylitolfabrik i Kotka 1974 Xylitoltuggummi - Hellas 1975 - Det första funktionella livsmedlet ?

17 Sitostanolestrar Margarin Grädde Ost Pasta Yoghurt m.m. Raisio Oy 1995 -

18 Granlignanen HMR

19 1957: Karl Freudenberg 1976: Rainer Ekman, ÅA, GC-MS av lignaner 1991: prof. Risto Santti (TY) - HMR estrogen i fisk ? Vi preparade några gram ren HMR Ingen estrogen effekt !

20 Granlignanen HMR 1996: In vitro kancer test Hämmade kancerceller ! Hormos Medical in som sponsor 1998: Hur producera HMR ? –Samla kvistar i skogen ? –Extrahera ur TMP-vatten ?

21 1998 En ful gran fälldes Prov av en kvistnöt

22 1998 Analysis 10% lignans ! More spruce knots Knots from other tree species Technical sep. of knots Prep. isolation & purification Applications Fundamental chemistry 4-29% lignans 50+ species 5-15% phenols Patent ”ChipSep” Pilot plant Farm production 20+ pure phenols in g-amounts To other labs 2 patent appl. New structures New reactions New conversions Publications Several patents HMR from spruce knots Techn. antiox. & biocides The knot story

23 0.0 %0.1 %0.1 - 5 % 4 - 29% Hydroximatairesinol (HMR) Lignaner i Picea abies 70-85% av lignanerna Stefan Willför et al.

24 Stefan Willför Christer Eckerman

25 ChipSep pilotanläggning i Åbo 2001 – 2002 Oy Separation Research Ab

26 Granlignanen HMR Ytterst stark antioxidant (Åbo Univ.) Förhindrar hjärt- och kärlsjukdomar (?) Omvandlas (metaboliseras) till enterolakton (ENL) i råttor - och människor HMR och ENL inhiberar bröstcancer (i råttförsök) Också aktiv mot prostatacancer och menopausproblem hos kvinnor (?)

27 Granlignanen HMR Bolaget Hormos Medical Oy i Åbo Kliniska försök på människor: inga negativa effekter Ansökan till FDA i USA 2003 för “näringstillskott” FDA godkännande 2004 Licens till Linnea SA, Locarno 2005

28 UPM-Kymmene Kajana pappersbruk Kvistrik flis Lantgård i Kimito Oy Separation Research Ab Flis till värmning Linnea SA, Locarno Extraktion Utfällning I kapslar Pharmacy Shops i USA ChipSep separation Ren kvistprodukt

29 Recent research has shown that plant lignans have a positive influence on the development of breast, prostate and colon cancer which rely specifically on oestrogens in order to progress. Lignans also help to maintain good cardiovascular health and to moderate other oestrogen-dependent health problems such as menopause symptoms and osteoporosis. www.hmrlignan.com

30 I andra trädslag – andra lignaner ! HMR Matairesinol I många trädslag också flavonoider och stilbener Kvistnötter: den rikaste källan till antioxidanter i naturen

31 Flera lignanprodukter ? Funktionella livsmedel Kosmetik (solkrämer) Tekniska antioxidanter Naturliga biocider Träskyddsmedel

32 Resveratrol (Rödvin & Granbark) Pinosylvin (Tallkvistar) Stilbener både i kvistnötter och bark Piceatannol (Granbark)

33 TMP Galactoglucomannans (GGM) from TMP effluents UF GGM conc. Wood-cont. papers Food ingredient Hydrogel Chel. agent Emulsifier ?

34 Galaktoglukomannaner (GGM) i TMP vatten DP = 200 - 400

35 Kokning - Blekning Pappersframst. Papper Kartong Slipning Raff. - Blekning B. Holmbom Tallolja och terpentin Xylitol Sitosterol (Benecol) Sulfitsprit Cellulosaderivat Kvistnötter Bark Lignaner Flavonoider Stilbener Kosttillskott Funkt. livsm. Tekn. skyddsäm. Stilbener mm. Betulinol GGM

36 Slutsatser Molekylär analytisk forskning kan ”inducera och katalysera” utvecklingen av nya industriella produkter till nytta för människan och vår hälsa Träd är en rik källa till bioaktiva molekyler som utvecklats genom Evolutionen under miljoner år

37 Träden i skogen är levande organismer (så som andra växter) lever länge och blir mycket stora har ett mycket bättre försvar mot skadliga organismer än andra växter (därför lever de så länge) de försvarar sig med hjälp av bioaktiva skyddsämnen

38 Från petro till bio Oundviklig, önskvärd evolution Under kommande år och årtionden

39 B. Holmbom Evolution av nuvarande skogsindustri Nya högvärdiga, naturenliga produkter Stöd för den traditionella produktionen I Finland bioraffinaderier baserade på våra skogsresurser

40 Innovativ forskning och produktutveckling Attitydförändringar Nytt företagstänkande Samarbete mellan olika industrisektorer Entreprenörer Vi har i Finland – och vid ÅA - alla förutsättningar att vara ledande i den här utvecklingen Men det kräver ----

41 Från brun syntetisk kemi till grön naturenlig kemi För naturens och vår egen hälsas skull Vi bör förstå och sen klokt dra nytta av Naturens visdom Från Petro till Bio

42 Vi kan ge kemin och kemiindustrin ett nytt vänligare och naturligare ansikte Så andra vetenskaper och industribranscher blir ”gröna i ansiktet”


Ladda ner ppt "En ny era för kemin och kemitekniken: från petro till bio Bjarne Holmbom FC vid ÅA:s Lärardagar 16.9. 2006."

Liknande presentationer


Google-annonser