Tijdens het 6de BPM-congres, dat medio juni plaatsvond in Wageningen, bleek eens te meer dat pilot plants een onmisbare link vormen tussen onderzoek en industriële productie. Juist in deze fase zullen nieuw ontwikkelde processen zich moeten bewijzen. Is de stap naar een echte fabriek economisch en technisch haalbaar en wat zijn de prestaties van de producten uit het proces in applicaties? Dedicated pilot plants zijn vaak te kostbaar voor individuele bedrijven (een enkeling uitgezonderd), vandaar dat shared facilities nodig zijn om investeringen en risico’s te spreiden, aldus Christiaan Bolck, directeur van het BPM-programma. ‘Op het moment is er een gapend gat op gebied van polymeerchemie in Nederland. Vandaar dat we vanuit BPM hebben aangegeven dat we ruimte zien voor een tweetal pilot plants. Deze faciliteiten zouden idealiter moeten ‘landen’ in een industriële setting. Het gaat immers om processen die het labstadium zijn ontgroeid.
Ringopening in Etten-Leur
Tijdens de bijeenkomst werd al snel duidelijk dat Chemport Europe en Biobased Delta, samen met enkele private partijen, de kar moeten gaan trekken. In Noord-Brabant, om precies te zijn in Etten-Leur, is een pilot facility in de planning die zich zal gaan richten op ringopening polymerisatie. Raimo van der Linden (REWIN) is nauw betrokken bij het initiatief. ‘De pilot plant (25 kg per uur) is gepland op het terrein van Synbra, een onderneming die veel ervaring en expertise heeft met dit proces.’ Volgens Van der Linden zijn vijf grotere en meer dan tien kleinere bedrijven geïnteresseerd. De financiering is nog niet definitief uitgewerkt. ‘We onderzoeken nu verschillende financieringsvormen waarbij we, samen met bedrijven en overheden, de verschillen tussen wel/geen subsidie bekijken.’
Polycondensatie in Emmen
In Chemport Europe, op het Emmtec Industry en Business park in Emmen, is de tweede pilot faciliteit gepland. Gerard Nijhoving van Senbis Polymer Innovations, een bedrijf dat toegepast onderzoek aanbiedt op het gebied van polymeren: ‘Binnen het SPIC-innovatiecluster (Sustainable Polymer Innovation Campus) in Emmen is eigenlijk alle benodigde hardware voorhanden en kunnen we makkelijk de link maken met toepassingen. Wat we nog missen, is een polycondensatie pilotfaciliteit. Met de geplande pilot plant (50-100 kg per dag) kunnen we verschillende biopolymeren produceren via het bovengenoemde proces. Naast de opschaling van (bio)polymeren willen we ook polymeren weer terug kunnen brengen tot pure monomeren wat onderzoek naar chemische recycling mogelijk maakt.’
Beetstock voor Nuvolve
Op gebied van feedstocks hadden verschillende partijen op het congres het nodige te melden. Zo stelde Christian Lenges van DuPont Industrial Bioscience dat het bedrijf in de toekomst nog steeds een rol ziet voor eerste generatie biomassa. ‘LCA-studies worden in hoge mate bepaald door lokale factoren. Zo is sucrose uit suikerbieten in Noordwest-Europa een zeer duurzame feedstock.’
Deze grondstof zou DuPont in kunnen zetten voor de productie van Nuvolve, een biopolymeer dat via een enzymatisch proces wordt verkregen uit sucrose. Het bedrijf voert dit jaar applicatietesten uit met Nuvolve. De eerste fabriek is gepland in 2020. Volgens Lenges is er een reële kans dat de productie, ‘powered by sugar beets’, in Noordwest-Europa plaats gaat vinden.
Avantium: aandacht voor 2gen
Tweede generatie feedstocks blijven actueel, zo bleek uit presentaties van Avantium en Stora Enso. De eerstgenoemde gebruikt nu uitsluitend glucose om via een aantal omzettingen MEG en FDCA (samen PEF) te produceren. Ed de Jong, VP Development bij Avantium: ‘Glucose is volop verkrijgbaar en is een kwalitatief consistente feedstock voor het omzettingsproces. We kijken ook naar alternatieve bronnen voor glucose, zoals houtachtige biomassa.’ De redenen voor deze zoektocht zijn legio. Avantium verwacht dat door de groeiende behoefte aan voeding de vraag naar suikers toe zal nemen. Ook ziet het bedrijf een toenemende concurrentie vanuit de biofuelsmarkt. Tot slot is er de markt. Coca-Cola, een belangrijke afnemer van PEF-flessen en investeerder in Avantium, wil uiteindelijk overwegend non-food feedstocks gebruiken om eventuele maatschappelijke discussies voor te zijn.
Zambezi opgeschaald
Avantium heeft hiervoor een proces ontwikkeld op basis van lagere temperaturen en een hoge zuurgraad. In het zogenaamde Zambezi-proces, gebaseerd op het Bergius-Rheinau-proces, worden houtsnippers omgezet in zuivere suikers (glucose) en lignine. Volgens Avantium is dit proces effectiever (en goedkoper) en duurzamer dan stoomexplosie/enzymatische hydrolyse. Het bedrijf heeft onlangs een intentieverklaring ondertekend met een aantal partijen, waaronder Akzo Nobel, om het proces op te schalen in Delfzijl. Daarbij wordt de lignine uit het proces ingezet als energiebron. Naast houtachtige biomassa ziet De Jong ook mogelijkheden – op termijn – voor CO2 als feedstock en electrificering van de chemie.
PLA: bredere toepassingen
Hoe ook zij, kunststof materialen zullen in toenemende mate op basis niet-fossiele bronnen worden geproduceerd. Ook een petrochemisch bedrijf als Total zet in de joint-venture met Corbion in op hernieuwbare grondstoffen, in dit geval PLA uit lactides. Voor zowel eenmalige als duurzame toepassingen, zoals consumer electronics, zijn er voor verschillende PLA-blends al markten. Zo gebruikt het Taiwanese Kuender al PLA-schermen voor bepaalde tablet pc’s. Het duurt evenwel nog 5 tot 10 jaar voordat de mainstream markt overstag gaat, aldus Kees Joziasse, senior director Innovation PLA bij Total Corbion. ‘We werken aan PLA-blends waarmee we qua functionaliteit (o.a. hittebestendigheid) kunnen concurreren met plastics als PE, PS of ABS. Daarmee wordt het toepassingsgebied van PLA groter. De markt moet wel de voordelen op gebied van duurzaamheid en ‘added functionalities’ erkennen. Dat vraagt tijd.’
