Lignina to czarna, mazista ciecz o nieprzyjemnym zapachu. W przyrodzie występuje przede wszystkim w drewnie, w którym pełni rolę wzmacniacza. Jest głównym produktem ubocznym w przemyśle papierniczym. Obecnie jedyny powszechny sposób wykorzystania ligniny to jej spalanie jako niskowartościowego paliwa. Na całym świecie trwają badania nad technologią przekształcania ligniny w wartościowe związki chemiczne. Prowadzą je także polscy naukowcy. Międzynarodowym zespołem naukowym z Instytutu Chemii Fizycznej PAN i Politechniki Warszawskiej kieruje Hiszpan, prof. Juan Carlos Colmenares. W naturalny sposób zatem w pracach uczestniczą też badacze z Uniwersytetu w Kordobie. Naukowcy pracują nad fotokatalizatorem, który pozwoli na przekształcanie ligniny w wartościowe związki chemiczne nadające się do przetwarzania m.in. w paliwa, produkty do syntezy leków lub produkcji perfum.

Przekształcenie ligniny w konkretny związek chemiczny nadający się do dalszego przewarzania jest trudnym procesem ze względu na jej skład chemiczny, który różni się w zależności od gatunku rośliny, z której pochodzi, kraju i warunków, w jakich ta roślina rosła. Dlatego pierwszym etapem badań naukowców była szczegółowa charakterystyka danego rodzaju ligniny.

Naukowcy wybrali do badań modelowy związek, który reprezentuje skomplikowane struktury ligniny i sprawdzili, w jaki sposób wpływają na nią wybrane przez nich fotokatalizatory. Badacze z Wydziału Inżynierii Materiałowej PW pod kierunkiem prof. Krzysztofa Kurzydłowskiego opracowali szczegółową charakteryzację parametrów fizykochemicznych nowych fotokatalizatorów. Przy użyciu nowoczesnych urządzeń badawczych, takich jak wysokorozdzielczy skaningowy transmisyjny mikroskop elektronowy (STEM), który umożliwia obserwację struktury atomowej badanych materiałów, naukowcy z Politechniki Warszawskiej wykonali obserwację złożonej struktury fotokatalizatorów. Uzyskane wyniki badań, w tym również analiza składu chemicznego, pozwoliły na określenie wielkości nanocząstek oraz ich składu fazowego.

– Potrafimy w Polsce robić ważne i wartościowe rzeczy i mam nadzieję, że uda nam się stworzyć rewolucyjną technologię – podsumowuje prof. Colmenares z Instytutu Chemii Fizycznej PAN.

Prace nad podobnymi technologiami odbywają się również w innych ośrodkach badawczych, które szukają alternatywnych rozwiązań do ograniczonych pokładów konwencjonalnych źródeł energii. Zdaniem prof. J.C. Colmenaresa proces tworzenia technologii przetwarzania ligniny w wartościowe związki może zająć nawet 10 lat intensywnych badań, przy dostatecznym finansowaniu i współpracy ośrodków naukowych.