PRODUCTIE VAN NYLON KAN ZONDER LACHGAS ALS BIJPRODUCT

Di-stikstofoxyde of lachgas is niet alleen een broeikasgas, maar het tast ook de ozonlaag aan, en zorgt voor de vorming van zure regen en van smog. Een van de voornaamste bronnen van dit milieuvervuilende gas is de productie van nylon. Het is dan ook van groot belang dat een groep Japanse chemici van de universiteit van Nagoya er onlangs in geslaagd is om een alternatieve, milieuvriendelijke route te vinden voor de synthese van adipinezuur, een van de twee basisbestanddelen van nylon (Science, 11 september). Het is een goed voorbeeld van de almaar toenemende mogelijkheden die de 'groene chemie' tegenwoordig biedt.

Nylon is nog altijd een van de meest gebruikte polymeren en vindt onder andere toepassing in vloerbedekking, kleding en auto-onderdelen. Adipinezuur is daarom een veelgevraagd chemisch product, waarvan jaarlijks meer dan twee miljoen ton wordt geproduceerd. Het wordt gevormd door oxidatie van uit aardolie verkregen organische moleculen. Dit gebeurt onder invloed van salpeterzuur en geeft lachgas als onvermijdelijk bijproduct.

Hoewel dit tijdens het chemisch proces voor een deel wordt teruggewonnen, verdwijnen er toch zo'n 400.000 ton per jaar de atmosfeer in, zo'n vijf tot acht procent van de totale jaarlijkse emissie. Er wordt dan ook al lang gezocht naar een geschikt alternatief voor het salpeterzuur. Nu is een verdunde oplossing van waterstofperoxyde in principe een goede oxidator, maar helaas zijn de benodigde (organische) uitgangsstoffen niet in water oplosbaar. Daarom voegden de Japanse onderzoekers niet alleen een katalysator op basis van wolfraam toe - om de reactie te versnellen - maar ook een die er specifiek voor zorgt dat de moleculen in de verschillende fasen toch met elkaar kunnen reageren. Op deze manier kon het adipinezuur in hoge opbrengst worden gevormd zonder gebruik te hoeven maken van organische oplosmiddelen en ook zonder dat lachgas wordt gevormd.

De auteurs verwachten dat de reactie eenvoudig op grotere schaal kan worden uitgevoerd en dat de efficiëntie van het proces nog kan worden verbeterd. Voorwaarde is echter wel dat óf de prijs van het waterstofperoxyde daalt, óf dat er strengere regels worden gesteld aan de uitstoot van lachgas, want op dit moment is het proces nog niet rendabel.