Isomerisierende katalytische Oxidation von Ölsäurederivaten als neuartige Herstellungsmethode für Myristinsäure
Viele Reinigungsmittel und Kosmetika enthalten Grundstoffe, die aus Palm- oder Palmkernöl gewonnen werden oder synthetischen Ursprungs sind und letztlich aus Erdöl hergestellt werden.
Von ca. 400.000 t Palmöl-Importen werden ca. 10% für Wasch- und Reinigungsmittel eingesetzt. Es hat bei der Verwendung in Deutschland ein Treibhausgas- (THG-) Potenzial von 7,0 t CO2 eq je Tonne Palmöl was deutlich schlechter ist als das fossil basierter Tenside (4,3 t CO2 eq je t fossil basierter Tenside). Ein rapsölbasiertes Tensid schneidet jedoch mit insgesamt 2,8 t CO2 eq pro t besser ab als fossil- oder Palmöl-basierte Tenside, was einer THG-Reduktion von 60% entspricht. Darin enthalten ist auf der einen Seite die höhere Produktivität je Hektar bei Palmöl, auf der anderen Seite aber auch die häufig vorkommende Zerstörung von Primärwäldern in den Herkunftsländern, die als Biodiversitätsreservoir und Klimaregulator in Zukunft dringend gebraucht werden.
Die derzeitige Herausforderung bei der Verwendung europäischer Öle sind deren eher langkettige Fettsäureketten. Palmkern- und Kokosöl bestehen im Gegensatz dazu eher aus mittelkettigen Fettsäureketten, und sind bei der Reinigungsleistung überlegen. Das Projektziel ist die Umwandlung der reichlich in Rapsöl vorkommender Ölsäure in Myristinsäure. Dadurch könnten die Eigenschaften des Rapsöles in Richtung der Verwendung in Wasch- und Reinigungsmitteln maßgeschneidert werden und die Verwendung von tropischen Ölen wäre hinfällig.
Chemisch betrachtet ist die oxidative Spaltung von Ölsäure an sich Stand der Technik, ergibt aber mit den bekannten Methoden dabei keine Myristinsäure. Die Umwandlung der Ölsäure zur Myristinsäure ist ein Prozess, der durch isomerisierende katalytische Oxidation erreicht werden soll. Es soll im Rahmen des Forschungsvorhabens ein Katalysator entwickelt werden, der die in Ölsäure vorhandene Doppelbindung zu verschieben gestattet und gleichzeitig der Oxidation zuführt. Die Produkte sollen weiterhin anschließend gereinigt und in Formulierungen eingebracht werden, um zu testen ob und wie sich die Reinigungswirkung gestaltet.
Ein Verfahren, das auf der Nutzung von in großen Mengen verfügbarer Ölsäure aus europäischen Ölsaaten wie Raps oder Sonnenblume basieren würde, könnte erheblich zum Rohstoffwandel in der Herstellung von Reinigungsmitteln und Kosmetika beitragen. Moderne Katalyseforschung ist in der Lage, Reaktionen oft mit einzigartiger Präzision zu designen. Durch innovative Katalysatoren gelingt es womöglich, im Bereich der Reinigungschemikalien das generelle Ziel des Rohstoffwandels hin zu einer Kreislaufwirtschaft einzuleiten. Dieses besteht darin, dass die pflanzliche Syntheseleistung basierend auf Agrarprodukten als Kohlenstoffsenke zielgenau in Produkte, hier Reinigungsmittel transformiert werden, die vorher oft aus fossilen Quellen hergestellt wurden.
