Processi mediati da microonde per la valorizzazione di biomasse

Different processes for the production of chemicals from lignocellulosic biomass under microwave irradiation were studied. In particular, glycolic and lactic acid were produced through a microwave-assisted flash conversion of cellulose and post-harvest tomato plants. The optimized batch reactions is successfully adapted to a microwave flow reactor, thus paving the way for scaling up. Oligomers were then produced from biomass-derived glycolic and lactic acids, through a microwave-assisted, solvent and catalyst free condensation process. γ-valerolactone, a potential intermediate for fuels and chemicals, was then obtained through hydrogenation under microwave irradiation of levulinic acid, a biomass-derived platform chemical.

In questo lavoro di tesi sono stati studiati diversi processi mediati dalle microonde per la conversione di biomasse lignocellulosiche in prodotti chimici. In particolare, sono stati ottenuti l'acido glicolico e l'acido lattico diminuendo drasticamente i tempi di reazione rispetto ai metodi convenzionali. Le condizioni di reazione sono poi state adattate per un reattore a flusso, in vista di un possibile scale-up. Sono quindi stati prodotti degli oligomeri a partire dagli acidi glicolico e lattico, attraverso un processo di condensazione mediato dalle microonde, in assenza di solvente e catalizzatore. In seguito è stato ottenuto il γ-valerolactone, un potenziale intermedio per la produzione di prodotti chimici e biocarburanti, tramite l'idrogenazione in microonde dell'acido levulinico, precedentemente ottenuto dalla conversione delle biomasse.