x

Artikel: AMIBM biopolymeren in de pijplijn


Biobased

Research

Sourcing

Handling

Using

Projectbeschrijving

 

Nieuwe biopolymeren hebben het allesbehalve gemakkelijk om naar de markt te komen. Er zijn uitdagingen op gebied van technologie, markt en duurzaamheid. Dat bleek uit de presentaties die werden gehouden tijdens het 2de AMIBM-symposium medio mei. Een lange adem is nodig.

 

Op de nieuwe locatie Center Court op Brightlands Chemelot Campus in Geleen kwamen vertegenwoordigers uit de wetenschap, het bedrijfsleven en overheid bij elkaar om bovenstaande uitdagingen te bespreken.
Yvonne van der Meer (Universiteit Maastricht) trapte de bijeenkomst af. Van der Meer, die zich binnen AMIBM zal richten op duurzaamheid, benadrukte dat dit aspect onontbeerlijk is voor een marktdoorbraak van biobased polymeren en producten. ‘Als dit niet het geval is, dan valt een belangrijke usp af. Toegegeven, biobased producten brengen over het algemeen een lagere CO2-uitstoot met zich mee en vergen minder fossiele energiebronnen tijdens de productie. Er zijn echter ook minpunten, zoals mogelijk gevolgen voor voedselprijzen, land- en watergebruik. Deze factoren zullen we mee moeten wegen in een model waarin economische, ecologische en maatschappelijke factoren worden verenigd. Het doel is om uiteindelijk een standaard te bepalen die internationaal wordt ondersteund.’ Volgens Van der Meer zijn er nog de nodige uitdagingen om duurzaamheid te kwantificeren. Dat komt deels door ontbrekende of onvolledige data en doordat bepaalde factoren, zoals biodiversiteit, zeer moeilijk meetbaar zijn.

 

GalX
Technologische uitdagingen zijn er volop, zo bleek uit tal van presentaties op Brightlands Chemelot. Om een voorbeeld te noemen: (deels) biobased polyamides die afgeleid zijn van derivaten van galactaarzuur (bijproduct uit suikerbietenproductie). Deze monomeren kunnen door hun structuur de thermische eigenschappen van polyamides verbeteren zodat andere toepassingen in beeld komen. De monomeren zijn echter niet heel stabiel bij hoge temperaturen. Gelukkig verloopt de polymerisatie vlot bij een matige temperatuur. Uit een lopend onderzoek dat plaatsvindt onder de AMIBM-vlag blijkt nu dat een type monomeer (GalX) kan worden gebruikt in amorfe polyamides die stabiel blijven bij temperaturen boven de 300 graden Celsius. Dat betekent dat deze verder kunnen worden verwerkt in kunststof materialen.

 

Cosun: brood in derivaten
Het bovenstaande onderzoek vindt plaats onder de noemer Beets 2 polymers, een consortium met o.a. een toeleverancier (Cosun), een eindgebruiker (Philips) en een aantal kennisinstituten, waaronder Astron, Maastricht Universiteit en de RU Groningen. Volgens Alex Benschop, business development manager bij Cosun Biobased, is de voornaamste uitdaging om business development te verbinden met wetenschappelijk onderzoek. ‘Het is een lange, kronkelige weg’, aldus parafraseerde Benschop een liedje van The Beatles. Niettemin ziet de moederonderneming van Suiker Unie brood in derivaten van de suikerbiet en pulp. Het concern zet in op vier groeidomeinen, aldus Benschop: plantaardige eiwitten, gezonde voeding, functionele biopolymeren en chemische building blocks. ‘Sommige van deze chemicaliën zitten al van nature in de biet, zoals galacturonzuur dat we via de bietenpulp kunnen verwerken tot een poeder met een zuiverheidsgraad van 99,5 procent.’ Dit galacturonzuur kan weer worden omgezet naar galactaarzuur (en vervolgens GalX) in een katalytisch proces met een hoge selectiviteit.

 

Lange ontwikkeltijd
Inmiddels plant Cosun een demoplant van circa 100 ton galacturonzuur per jaar, meer dan voldoende voor pilotproductie. Ook wil het bedrijf de productie van galactaarzuur opschalen, maar daar houdt het wel op voor Cosun. Vandaar dat het consortium partners zoekt die het stokje overnemen en het galactaarzuur om gaan zetten naar GalX en vervolgens verwerken in een polyamide. Met dit materiaal kunnen de partijen verder in de keten, onder meer de compounders en de eindgebruikers, testen of deze materialen voldoen aan de specificaties. Kortom, het is traject met een lange adem. Dat bevestigde Jan Ravenstijn in zijn presentatie over de evolutie van (nieuwe) polymeren. Ravenstijn, met een lange track record in de polymeerchemie, stelde dat het ontwikkelen van een nieuw polymeer tussen de 15 en 20 jaar in beslag neemt.

 

Zo 1 miljard verder
‘Het is een multidisciplinaire, tijdrovende en kostbare activiteit’, aldus Ravenstijn. ‘Je bent zo een 1 miljard euro ‘kwijt’. ‘Van belang is dat alle partijen realistisch zijn in hun ambitie. Je kunt wel scherpe deadlines stellen, maar de (onderzoeks)praktijk is altijd weerbarstig. Dat geldt nog meer voor de markt. Met een prijspremium van 100 procent ga je het niet redden. Premiums die tussen de 25 en 50 procent premium schommelen, zijn wel acceptabel, afhankelijk van het polymeer. Coca-Cola is nu bereid om dergelijke premiums te betalen voor haar Plant Bottle, maar wil wel op termijn uitkomen op lagere prijsniveau’s als het marktvolume – in dit geval van FDCA/PEF – toeneemt.’ Ravenstijn benadrukte tot slot het belang van samenwerking in de waardeketen, een aspect dat ook tot uitdrukking komt in de AMIBM-projecten. ‘Wat nog wel eens wordt vergeten, is dat alle schakels ervan moeten profiteren. Vertrouw ook niet op wet- en regelgeving. Deze kan elk moment veranderen. Ga liever uit van het materiaal zelf en welke voordelen het heeft vergeleken met gangbare materialen.’

 

Dit artikel is tot stand gekomen in samenwerking met Source B.

 

Projectdata

Betrokken Partijen: RWTH Aachen University, Maastricht University