PDF Basket
Europa maakt een transitie door naar een biogebaseerde economie, om zo schadelijke emissies te verminderen en groenere industriële processen te stimuleren. Dit betekent dat afscheid wordt genomen van chemische processen op basis van fossiele brandstoffen en biologische processen op basis van hernieuwbare bronnen worden omarmd.
Met dit in het achterhoofd identificeerde het door de EU gefinancierde project FALCON lignine als potentiële brandstofbron en als alternatieve bouwsteen voor industriële chemicaliën. Lignine, dat zich bevindt in de celwanden van hout, is ook een organisch bijproduct van de productie van bio-ethanol. Wetenschappers voorspellen dat deze hernieuwbare organische afvalstroom zal leiden tot de bouw van meer bio-ethanolfabrieken.
“Toen dit project in 2017 van start ging, stelden we onszelf als doel lignine te gebruiken als basis voor scheepsbrandstof”, legt FALCON-projectcoördinator Ronald de Vries, leider van de groep Fungal Physiology aan de Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen uit. “Er werd voorspeld dat er enorme afvalstromen met lignineolie zouden ontstaan in bio-ethanolfabrieken. Wij wilden manieren vinden om deze afvalstromen om te zetten in biobrandstof voor schepen. Deze voorspelling is helaas nog niet echt uitgekomen.”
De reden hiervoor is dat er gedurende de afgelopen jaren minder bio-ethanolfabrieken zijn gebouwd dan verwacht. Hierdoor is er nog onvoldoende lignineafval beschikbaar om het concept voor scheepsbrandstoffen om te zetten in een levensvatbare mondiale industrie. “We hebben de technologie die hiervoor benodigd is wel verbeterd, maar de samenleving heeft zich sindsdien niet in hetzelfde tempo ontwikkeld”, aldus De Vries.
Schimmelcelfabrieken
Een ander aspect van het project, de ontwikkeling van schimmelcelfabrieken voor de omzetting van lignineverbindingen in platformchemicaliën, heeft daarentegen veel sneller dan verwacht vooruitgang geboekt. Het ging hierbij om het identificeren en gebruiken van schimmelcellen als biologische ‘verwerkingsfabrieken’ om lignineafval om te zetten in chemische grondstoffen.
Deze biogebaseerde chemische verbindingen kunnen vervolgens worden gebruikt in cosmetica, farmaceutica en kunststoffen om eindproducten te maken die voldoen aan de groeiende consumentenvraag naar hernieuwbare bestanddelen.
“In het begin waren dit echt wensdromen”, voegt De Vries toe. “We moesten compleet bij nul beginnen. Toch slaagden we erin schimmelstammen te vinden die we konden inzetten als celfabrieken. We hebben zelfs twee patenten ingediend op basis van ons onderzoek naar bioverbindingen, die nu in de industrie al in een breed scala aan producten worden gebruikt. De vooruitgang die we hebben geboekt, oversteeg zelfs onze wildste verwachtingen.”
Organische chemische verbindingen
Nu het FALCON-project is afgerond, zoekt het team gespecialiseerde chemische bedrijven met de mogelijkheden en gedrevenheid om deze technologie op te schalen, en om celfabrieken te ontwikkelen die in staat zijn stromen lignineafval om te zetten in schone, voor de industrie bruikbare verbindingen. De Vries benadrukt dat het op de markt brengen van deze technologie het belangrijkste doel is.
“Het potentiële scala aan eindgebruikers voor deze bioverbindingen is enorm”, merkt De Vries op. “Momenteel onderzoeken we een aantal specifieke gebieden, zoals de mogelijkheid deze verbindingen te gebruiken als uitgangsstoffen voor harsen, smeermiddelen en kunststoffen. Daarnaast is ook de markt voor levensmiddelen en diervoeders uitermate belangrijk.”
Door ons te richten op verschillende waardeketens voor de stroom lignineafval, heeft het FALCON-project een aanzienlijke bijdrage geleverd aan de doorlopende Europese transitie van afhankelijkheid van chemische processen gebaseerd op fossiele brandstoffen naar het gebruik van bioprocessen op basis van hernieuwbare bronnen. “Dit toont echt de voordelen van EU-projecten die zich op meerdere doelen richten”, aldus De Vries. “Ons succes laat ook zien waarom de focus op onderzoek dat niet direct een link met de markt heeft, toch zo belangrijk is. Anders hadden we niet zoveel vooruitgang kunnen boeken als we uiteindelijk hebben geboekt.”