Des scientifiques de l'Université Johannes Gutenberg de Mayence (JGU) en Allemagne ont développé une nouvelle méthode durable d'extraction de l'agent aromatisant vanilline à partir de la lignine, un composant du bois. De grandes quantités de déchets de lignine s'accumulent lors de la production de pâte, une matière première importante pour la fabrication du papier. Le processus que les chercheurs décrivent dans leur article de ACS Chimie et Ingénierie Durables consiste à dissoudre la lignine dans de la soude caustique et à chauffer ce mélange à 160 degrés Celsius dans une simple cellule d'électrolyse avec des électrodes de nickel auxquelles un courant est appliqué.

Cela oxyde et décompose la lignine pour produire de la vanilline d'une qualité si élevée dans un processus sans réactif qu'elle peut être officiellement déclarée vanilline naturelle. « Après de nombreuses années de recherche intensive, nous avons maintenant fait une véritable percée, " a déclaré le professeur Siegfried Waldvogel, coordinateur de l'axe de recherche SusInnoScience (Sustainable Chemistry as the Key to Innovation in Resource-efficient Science in the Anthropocene) à JGU, qui a développé le projet. À ce jour, la vanilline a été principalement fabriquée à partir de pétrole, un processus qui, contrairement à cette nouvelle méthode, produit des déchets toxiques difficiles à éliminer. Il existe en effet déjà un procédé de production de vanilline à partir de lignine. Cependant, selon Waldvogel, c'est beaucoup plus cher, notamment car il nécessite l'utilisation de cuivre. Par ailleurs, seule une faible proportion du flux de déchets de lignine provenant de la production de pâte peut être traitée en utilisant cette méthode.

En termes de quantité, la vanilline est l'agent aromatisant et le plus important au monde. Plusieurs dizaines de milliers de tonnes sont utilisées chaque année dans la production d'aliments et de cosmétiques ainsi que dans la synthèse de produits pharmaceutiques. D'autre part, plus de 100 millions de tonnes de lignine sont générées chaque année sous forme de déchets dans la production de pâte à papier pour être ensuite principalement exploitées thermiquement. "Parce que notre méthode a un rendement en vanilline d'environ quatre pour cent de la lignine utilisée, il pourrait théoriquement répondre très facilement à la demande mondiale de vanilline, ", a déclaré Waldvogel. Il est convaincu que le nouveau procédé est "significativement meilleur" que les méthodes précédentes d'extraction de la vanilline, non seulement parce qu'aucun déchet toxique n'est produit, mais aussi parce que c'est plus viable commercialement et qu'il est déjà en pourparlers avec des partenaires commerciaux pertinents. Dans le cadre du projet LIBERATE financé par l'Union Européenne (UE), la méthode, qui n'a été utilisé jusqu'à présent qu'en laboratoire, sera bientôt testé à l'échelle industrielle. Une usine pilote est actuellement en construction à cet effet à l'institut de recherche norvégien SINTEF, avec laquelle JGU coopère. En outre, Waldvogel veut déterminer si la nouvelle méthode peut être encore améliorée en produisant de la vanilline non seulement à partir de lignine pure, mais directement de la liqueur dite noire, un sous-produit de la transformation du bois dans les usines de pâte à papier contenant également de la lignine.