Depolimerizzazione riduttiva della lignina: produzione di bio-olio tramite zeolite = Reductive Depolymerization of Lignin: Bio-Oil Production Using Zeolite

Nell'attuale panorama globale caratterizzato dall'esigenza di soluzioni energetiche sostenibili e dall'urgente necessità di ridurre la dipendenza dalle risorse fossili, la ricerca si concentra sempre più sull'individuazione di alternative innovative e ambientalmente responsabili. In questo contesto, la lignocellulosa emerge come una risorsa cruciale, essendo la biomassa più diffusa al mondo e costituita principalmente da lignina, cellulosa ed emicellulosa. La presente tesi si focalizza sull'esplorazione di soluzioni per la produzione sostenibile di prodotti chimici, ponendo particolare attenzione alla valorizzazione della lignina. L'obiettivo principale è ottimizzare la depolimerizzazione riduttiva della lignina, un processo chiave per ottenere molecole di valore da questa risorsa. Attraverso l'utilizzo della zeolite come catalizzatore, si mira a massimizzare la resa in condizioni operative sostenibili, riducendo al minimo l'utilizzo di reagenti e solventi. Le prove sperimentali sono state condotte con un reattore batch agitato, variando le condizioni operative di temperatura, pressione e tempo di permanenza. Successivamente, è stata condotta un'analisi dettagliata dei prodotti ottenuti, impiegando diverse tecniche analitiche. L'obiettivo principale è stato valutare la resa e la composizione dei prodotti, seguito dall'approfondimento del meccanismo di reazione. Tale approccio è essenziale per comprendere i vari aspetti che costituiscono la base per la realizzazione del processo su scala industriale. I risultati mostrano che la pressione parziale di idrogeno e le variazioni delle condizioni operative influenzano significativamente la resa e la composizione del bio-olio fenolico prodotto. Attraverso l'ottimizzazione delle condizioni operative, è stato possibile individuare un set di parametri che massimizzano la resa del processo. Sulla base dei risultati ottenuti, si è condotto lo studio dei diversi meccanismi di reazione, considerando sia l'azione del catalizzatore e dei solventi, sia la presenza di residuo non reagito e di gas. Quest'approccio è stato fondamentale per ottenere bilanci accurati sul processo. Questi risultati contribuiscono a promuovere la trasformazione della lignina in una valida alternativa alle risorse fossili, aprendo la strada a ulteriori sviluppi verso la produzione di prodotti chimici sostenibili e ad alto valore aggiunto.