Interview met Prof Gert-Jan Gruter, keynote spreker op Lab Technology (12 april).
Registreer hier uw gratis bezoek aan Lab Technology 12 en 13 april in ’s Hertogenbosch
Voor plastics van de toekomst zijn nieuwe bouwstenen nodig om de CO2 voetafdruk omlaag te brengen. Prof Gert-Jan Gruter werkt al vele jaren bij Avantium aan alternatieve bouwstenen voor biobased plastics. Een belangrijke mijlpaal is de bouw van een fabriek in Delfzijl voor een van die belangrijke monomeren, FDCA, als eerste van de wereld. Naar verwachting zal de productie in 2024 starten.
“Op dit moment is 98 procent van de plastics gemaakt uit fossiele grondstoffen (400 miljoen ton per jaar, wereldwijd). Dus je kunt eigenlijk zeggen dat we nog niet zijn begonnen met de transitie van plastics gebaseerd op fossiele grondstoffen naar plastics uit hernieuwbare grondstoffen,” zegt Gruter.
De CO2 voetafdruk van plastic is momenteel drie procent van de fossieleemissies maar kan door de jaarlijkse toename van plastic gebruik en deafname van fossiele energie in 2050 zijn opgelopen tot 30-50 procent. Gruter benadrukt hoe belangrijk de transitie is naar biobased plastics: “Als we aan de energiekant helemaal overstappen op renewable energie en de CO2-emissie omlaag brengen dan kan dit tenietgedaan worden door de toename van het gebruik van ‘fossiel’ plastic.”
Twee opties
Voor energie zijn er meerdere duurzame opties zoals wind, zon, geothermie en getijden. Voor plastics zijn er maar twee opties, biomassa of CO2, voor de benodigde koolstof. Bij Avantium, een bedrijf dat de volgende generatie biobased kunststoffen en chemicaliën ontwikkelt en commercialiseert, werken ze aan beide opties. In plaats van de huidige monomeren voor biobased plastics zoals biobased ethyleen en para-xyleen (PET) ontwikkelen ze alternatieve bouwstenen. Uit non-food biomassa (bijvoorbeeld restafval uit oogsten en houtafval) zetten ze de cellulose fractie om in glucose. Glucose is de centrale bouwsteen voor de ‘biobased economy’ om de plastics van de toekomst van de te maken. Glucose kan worden omgezet in FDCA (furan dicarboxylic acid). Van FDCA en ethyleenglycol (ook uit glucose te maken) is de polyester PEF (polyethylene furanoate) te maken. “FDCA is al jaren bekend en het werd gezien als interessant monomeer voor plastics maar er was nog geen economische productieroute gevonden”, zegt Gruter. “Daarin zijn wij inmiddels geslaagd en met de fabriek in Delfzijl gaan we aantonen dat het op het grotere schaal kan.”
Het polyester PEF, lijkt heel erg op PET (PET-flessen en kleding) maar heeft betere eigenschappen: goed recyclebaar, beter afbreekbaar, lagere gasdoorlaatbaarheid (CO2 blijft in de fles en O2 kan niet naar binnen), sterker en beter bestand tegen hogere temperaturen. Inmiddels is er een eerste licentie voor het FDCA-proces aan een Amerikaans bedrijf verkocht.
Polyglycolzuur
De andere techniek waaraan gewerkt wordt is plastic dat voor 90 procent uit CO2 wordt gemaakt. “Vanuit CO2kan je glycolzuur maken en vanuit glycolzuur de polyester polyglycolzuur. Deze plastic heeft net als PEF ook veel hele goede eigenschappen zoals de combinatie van goede gasdoorlaatbaarheid, sterkte met composteerbaarheid en zelfs afbraak in zeewater.
We zijn minder ver met de technologie dan de biobased plastic op basis van FDCA maar we hopen over een jaar of twee een pilot plant te bouwen. Het mooie van deze route is dat wanneer je CO2 uit de lucht haalt en het plastic maakt met duurzame energie je een negatieve voetafdruk kan realiseren. Interessant voor bedrijven die hun CO2 -uitstoot willen terugdringen.” Lees verder op Labtechnology.nl