Von: Redaktion
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◤ TECHNIK
Größte Schonung für feinste Essenzen
Die Extraktion wertvoller Inhaltsstoffe gelingt mit superkritischem CO₂ besonders gründlich und effizient. Das schonende Verfahren gewährleistet höchste Produktqualität.
Das lateinische Wort ‚essentia‘ verweist darauf, was eine Sache ausmacht. Diese Essenz aus dem Drumherum herauszulösen und den reinen Stoff zu gewinnen, gehört zu den Urmotiven der chemischen Wissenschaft. Die Gewinnung von Essenzen, die einen besonderen Duftstoff, Geschmacksstoff oder einen heilsamen Wirkstoff enthalten, ist nur ein kleiner Teil davon, spielt in vielen Branchen aber eine wichtige Rolle.
Unerwünschte Nebenwirkungen vermeiden Herkömmliche Extraktionsmethoden haben Nachteile. Die Dampfdestillation etwa braucht hohe Temperaturen, bei denen mache Inhaltsstoffe ihre wertvollsten Eigenschaften verlieren. Lösungsmittel wie Alkohole oder Dichlormethan können die Essenzen chemisch verändern. Zudem müssen sie nach der Extraktion wieder entfernt werden, was nicht in jedem Fall vollständig gelingt. Die Extraktion mit superkritischem Kohlendioxid kommt dagegen ohne unerwünschte Nebenwirkungen aus. „Superkritisch“ bezeichnet eine Art vierten Aggregatzustand: Unter bestimmten Druck-Temperaturverhältnissen verhalten sich manche Stoffe gleichzeitig wie ein Gas und wie eine Flüssigkeit. Anhand der Extraktion mit superkritischem CO₂ lassen sich feinste Materialien sehr zielgenau und schonend voneinander trennen.
Ideales Lösemittel CO₂ Kohlendioxid erreicht seinen superkritischen Zustand bei 31 Grad Celsius und einem Druck von 74 bar. In Bezug auf die Temperatur wird also nur eine hochsommerliche Balkontemperatur benötigt. CO₂ ist inert und als Lösemittel völlig ungiftig. Es hinterlässt weder Rückstände, noch verändert es die gelöste Substanz oder den Rohstoff. Nach der Extraktion wird es einfach vollständig verdampft und kann in einem geschlossenen Kreislauf anschließend wiederverwendet werden. Ein weiterer Vorteil der Extraktion mit superkritischen Fluiden unter Verwendung von CO₂: Die Parameter lassen sich sehr zielgerichtet einstellen. Durch kleine Änderungen bei Druck und Temperatur kann man aus demselben Grundstoff unterschiedliche Substanzen extrahieren. Dabei spielt natürlich die Verfahrenstechnik eine wichtige Rolle. In Frankreich arbeitet Messer auf diesem Gebiet mit dem nahe Nancy ansässigen Unternehmen SFE Process zusammen. Es hat sich ganz auf die Entwicklung und Produktion von Lösungen für die Extraktion mit superkritischen Fluiden spezialisiert.
Auf das Verfahren kommt es an „Wir decken alle Größenordnungen ab, vom Labor bis zur industriellen Großanlage“, erläutert CEO Jérémy Lagrue. „Es kommt darauf an, die Ausrüstung genau auf die jeweilige Anwendung und die vom Kunden gewünschten Ergebnisse auszurichten. Letztere hängen immer von der präzisen Regelung von Druck, Temperatur und CO₂-Fluss ab. Wir verfolgen den gleichen Ansatz wie Messer – wir arbeiten eng mit unseren Kunden zusammen, helfen ihnen, ihre Prozesse zu optimieren und das meiste aus ihrer Investition herauszuholen. Unsere Lösungen sind schlüsselfertig, modular, anwenderfreundlich und können vollständig automatisiert werden.“ Für Entwicklung und Testläufe verwendet SFE Process Kohlendioxid von Messer. Dieses Gas ist ein Nebenprodukt, das aus dem Abgas von konzentrierten industriellen Quellen abgetrennt wird. Seine Herstellung ist somit umweltneutral. In den Anlagen von SFE Process nutzt man es unter anderem zur Extraktion von Substanzen für die Lebensmittel-, Kosmetik- und Pharmaindustrie. Superkritisches CO₂ kann außerdem für die Fraktionierung von Substanzen, für die Chromatographie, in der Materialbearbeitung oder im Recycling und beim Färben verwendet werden.
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Extraktion mit superkritischem CO₂ – Vorteile
Umwelt
- Natürliches Lösemittel, gewonnen und recycelt aus konzentrierten industriellen Quellen
- Nicht-toxisch, inert und geruchsfrei
- Keine Abwässer
Prozess und Qualität
- Präzise, selektive Extraktion
- Bewährtes Verfahren
- Schont temperaturempfindliche Substanzen
- Erhalt der Extrakteigenschaften
- Hohe Produktqualität, keine Rückstände
Kosteneffizienz
- Größere Extraktmengen als bei anderen Verfahren
- Schnelle Amortisation
- Vollautomatisierter Betrieb möglich
- Wiederverwendbarkeit des Lösemittels