Valorisatie is vreemd genoeg geen vanzelfsprekendheid bij biobased onderzoek, weet Brouwer. Hoeveel geweldige ideeën en vindingen stoffen niet onder, omdat er niets mee wordt gedaan? BE-Basic stimuleert onderzoekers om te focussen op de valorisatieroute. Dat maakt de kans voor commercieel succes bij start-ups een stuk groter.
Hoe werkt jullie valorisatiemodel?
‘We hebben een aantal handige tools, om al aan het begin van het onderzoek te bedenken wat je ermee kunt. We dagen ze bijvoorbeeld in ons ‘Action Lab’ uit om een pitch van een minuut te geven en vragen te beantwoorden, om bewustzijn te creëren. Als je iets in de biobased economy wilt realiseren, moet het wel economisch en technisch passen in de cascade van biomassa naar biobouwstenen. ‘Waar zit jouw stukje in de puzzel?’, vragen we dan. Het tweede deel is hoe je een idee verder brengt dan een interessant academisch verhaal. Welk applicatiedomein is er? Wie is je klant en is die net zo geïnteresseerd en enthousiast als jij? In ons Action Lab komen we met onderzoekers tot een productontwikkelingsplan. Ze gaan brainstormen met projectleiders en hoger kader uit de bedrijven. Daar komen ideeën uit die we stroomlijnen naar stappen die nodig zijn om het product te ontwikkelen. Voor veel mensen is dat een eyeopener. De Action Labs leveren feedings voor productlijnen, of voor nieuwe start-ups die bezig zijn met het uitrollen van productlijnen.’
Dus freewheelen is er niet bij?
‘We passen voor hobbyisme. Het EZ-geld is bedoeld om een doel te verwezenlijken. Valorisatie is een randvoorwaarde om te participeren. Uit onderzoek moet iets concreets komen waar het bedrijfsleven wat mee kan. Bij de meeste start-ups hebben we die valorisatiedoelen gehaald of gaan we eroverheen. Onze aanpak geeft een goede sturing. Daar zou in de biobased economy meer aandacht voor moeten zijn. Er participeren nu acht start-ups binnen het BE-Basic consortium.’
Sprekende voorbeelden?
‘Een interessant bedrijf waar BE-Basic een significante bijdrage heeft geleverd aan de doorontwikkeling van hun technologie, is ChainCraft, voorheen Waste2Chemical. Het bevindt zich in Amsterdam op een terrein van een afvalverwerker, dat is direct de leverancier van hun uitgangsmateriaal. Oorspronkelijk is het bedrijf begonnen binnen de vakgroep Milieutechnologie van Wageningen Universiteit. Daar werd onderzocht hoe je tweede generatie organische reststromen via microbiële mengcultuurfermentatie onder anaerobe condities kunt omzetten naar hoogwaardige vetzuren, met name C6 (capronzuur). Ze hebben de technologie nu onder controle en zijn van een 10 liter-reactor opgeschaald naar een proeftank van meer dan 1000 liter. Mengculturen zijn nodig voor het opknippen van het organisch materiaal en het opbouwen van de vetzuren. Je moet het ecosysteem goed kennen om zowel de conditie van de micro-organismen en de productiviteit op peil te houden. ChainCraft wil in 2017 met een demonstratiefabriek aan de gang om dit tot een industrieel product uit te werken, dat is een mooie ontwikkeling. De vetzuren zijn als bouwstenen inzetbaar voor food- en non-food-toepassingen.’
Start-up ClearDetections is al in business, maar heeft dit bedrijf niet een afwijkend profiel?
‘Ze hebben al concrete producten in de markt gezet om aaltjes in de bodem te detecteren. ‘Nematoden’ kunnen de bodem gezond houden, maar kunnen ook pathogeen zijn. Het is dus zaak om deze goed in kaart te brengen voor een optimale biomassa-opbrengst. Daar zit ook gelijk de koppeling met de biobased economy. ClearDetections beschikt over een DNA-database van duizenden nematoden die van een ‘barcode’ zijn voorzien. Op grond van hun genetische samenstelling kunnen ze de nematodensamenstelling van de bodem bepalen zonder microscoop. Dat is veel efficiënter. Deze interpretatie is van groot belang of het de goede of verkeerde kant op gaat in de landbouw. Er is een hogere productie nodig, maar de bodem moet wel gezond blijven. De biobased economy kan alleen gedijen als je dat op duurzame en verantwoorde wijze doet. Dus om op je vraag antwoord te geven: ja, ze passen prima in ons profiel.’
De ene start-up is dus een stuk verder met de valorisatie dan de andere?
‘Ja, bij bedrijven die laboratoriumtesten ontwikkelen, zijn de eerste producten er vaak al binnen twee tot vijf jaar. Bij andere ondenemingen kan het wel tien jaar zijn. Zelfs iets langer, zoals bij Microlife Solutions. Dit bedrijf richt zich op enzymatische afbraak van ligninestructuren door schimmels in stro. Zo komt de hemicellulose vrij waaruit suikers gewonnen kunnen worden. Conventioneel is het openen van de ligninestructuur een moeizaam proces. Dit gaat gepaard met veel energie input, zuren en basen bij een temperatuur van meer dan 160oC in stalen vaten. Dat maakt pretreatment duur. Zo’n milieuvervuilend en energievretend proces is eigenlijk een hele grove manier om lignine af te breken. Waarom zouden we niet van de natuur kunnen leren hoe je dat beter kunt doen? Van micro-organismen die dat in de bossen van nature doen, kun je identificeren welke bacteriën of schimmels erbij betrokken zijn. Zo kun je de afbraak activeren. Je hebt dan wel de juiste cocktail van micro-organismen nodig om de specifieke knippen te kunnen maken. Want de infeed kan sterk variëren. Met metagenomische analyses is het nu mogelijk om de DNA-samenstelling van de micro-organismen te bepalen: een soort genetische vingerafdruk. Zo kun je gericht zoeken of er enzymen worden geproduceerd die de ligninestructuren afbreken en eventuele contaminanten kunnen opruimen. Die afbraak van stoffen zoals pesticiden is een mooie bijkomstigheid. Je wilt niet dat persistente, organische verbindingen de boel vervuilen.’
Brengen die onzekerheden de opschaling niet in gevaar?
‘Dit is typisch high risk, high gain. Als deze toepassing lukt voor rijststro, heb je een wereldmarkt in handen. Rijststro wordt nu verbrand, dat is enorm vervuilend. Er worden aardige stappen gezet op labschaal. De enzymproducerende organismen – laccase-achtigen, bekend vanuit onder andere witrotschimmels – zouden de lignine moeten kunnen afbreken. Maar de vraag is hoe efficiënt dat kan en of het onder reactorcondities lukt. In de reactor zou de temperatuur dan mogelijk kunnen dalen tot 80o Celsius. Dat maakt het proces een stuk energiezuiniger. Er vindt nu onderzoek plaats bij heetwaterbronnen om organismen te isoleren die tegen dit soort reactortemperaturen bestand zijn. Dat zijn uitdagingen op weg naar de valorisatie. Hoe hoger de suikeropbrengst uit het niet-eetbare deel van de plant, de hemicellulose, hoe efficiënter dat downstream tot productvorming leidt.’
De biobased economy kan wel wat stroomlijning gebruiken?
‘Uiteindelijk proberen we in die keten van ontwikkelingen telkens aan te geven waar de knel zit. Als we dat kunnen oplossen, zou dat het hele proces helpen. Daar moet veel meer aandacht op worden gericht. Via Action Labs willen we groepen uitnodigen en motiveren om te werken aan een efficiënte toepassing. Veel partijen willen graag aansluiten bij ons BE-Basic platform. We begonnen met 26 partijen en zitten nu op 53. Steeds meer onderzoekers en seniors zien in wat valorisatie oplevert, je krijgt er ook je financiering gemakkelijker mee rond. Het wordt wel lastiger, want de overheid heeft de subsidiekranen flink dichtgedraaid terwijl je met lange investeringstrajecten zit. Van idee tot werkelijke fabriek in de haven kan tientallen jaren duren. Je hebt een combinatie nodig van verschillende bedrijven om een echte productielijn op te zetten. Dat is onze focus voor de toekomst: grootschalige implementatie.’
