Экологичная альтернатива производству нейлона: учёные нашли способ использовать лигнин
16.06.2026
Нейлон — один из самых популярных синтетических материалов, но его производство по‐прежнему сильно зависит от ископаемого топлива и энергоёмких процессов. Исследователи предложили более экологичное решение: они научились превращать лигнин в адипиновую кислоту — ключевой компонент нейлона. Результаты работы опубликованы в журнале Nature.
Лигнин — природный полимер, который придаёт растениям прочность. Это один из самых распространённых органических материалов на Земле, но его часто недооценивают: ежегодно миллионы тонн лигнина образуются как побочный продукт при производстве бумаги и биотоплива, и большая часть просто сжигается.
Главная сложность в использовании лигнина — его сложная и неоднородная структура. Из‐за этого традиционные методы переработки дают низкий выход ценных веществ (около 20 %) и приводят к образованию трудноразделимых смесей. Это делает процесс коммерчески невыгодным.
Учёные разработали гибридный химико‐биологический процесс, который объединяет традиционные методы химической обработки с использованием модифицированных микроорганизмов.
Процесс выглядит так:
На текущий момент выход адипиновой кислоты составляет около 26 % по массе (в пересчёте на граммы продукта на грамм лигнина). Учёные уверены, что при дальнейшей оптимизации этот показатель может вырасти до 57 %.
Новый метод открывает путь к более экологичному производству нейлона:
Почему лигнин — перспективное сырьё?
Лигнин — природный полимер, который придаёт растениям прочность. Это один из самых распространённых органических материалов на Земле, но его часто недооценивают: ежегодно миллионы тонн лигнина образуются как побочный продукт при производстве бумаги и биотоплива, и большая часть просто сжигается.
Главная сложность в использовании лигнина — его сложная и неоднородная структура. Из‐за этого традиционные методы переработки дают низкий выход ценных веществ (около 20 %) и приводят к образованию трудноразделимых смесей. Это делает процесс коммерчески невыгодным.
Как работает новый метод?
Учёные разработали гибридный химико‐биологический процесс, который объединяет традиционные методы химической обработки с использованием модифицированных микроорганизмов.
Процесс выглядит так:
- Древесину (например, тополь, сосну или берёзу) измельчают и извлекают из неё лигнин.
- Лигнин расщепляют на масло, богатое ароматическими соединениями.
- В реакторе из масла удаляют нежелательные компоненты, превращая его в водорастворимые ароматические кислоты.
- Специально разработанные микроорганизмы (в т.ч. модифицированная бактерия Pseudomonas putida) преобразуют кислоты в муконолактон — промежуточный продукт.
- Муконолактон химическим путём превращают в адипиновую кислоту.
Каковы результаты?
На текущий момент выход адипиновой кислоты составляет около 26 % по массе (в пересчёте на граммы продукта на грамм лигнина). Учёные уверены, что при дальнейшей оптимизации этот показатель может вырасти до 57 %.
Что это значит для экологии и промышленности?
Новый метод открывает путь к более экологичному производству нейлона:
- снижает зависимость от ископаемого топлива;
- превращает отходы (лигнин) в ценное сырьё;
- уменьшает углеродный след, связанный с производством пластика;
- может быть масштабирован для разных видов древесины.