Innovatie & chemie: chemie lost het op

Innovatienetwerk komt uit de steigers

DSM-verf goed voor muur en natuur

Start-up CeraCarbon: ijzersterk, licht en slijtvast

Een uitgave van de Vereniging van de Nederlandse Chemische Industrie, 2016

TANATEX CHEMICALS biedt oplossingen in de textielketen

Start-up Tiamet 3D: grondstofrevolutie in 3D-printen

CO2-footprint van melkpak Campina 20% lager door SABIC's Biobased polyethyleen dop en coating

Hotspots voor nieuwe bedrijvigheid slaan brug tussen vinding en markt

CHEMIE LOST HET OP

HOTSPOTS VOOR NIEUWE BEDRIJVIGHEID SLAAN BRUG TUSSEN VINDING EN MARKT

INNOVATIENETWERK KO De aanstaande opening van innovatielaboratoria in Leiden, Utrecht, Groningen en Enschede en de voorziene komst van starterscentra in Oss en Arnhem, vormen het voorlopige sluitstuk van een netwerk van Coci’s, Ilabs, CoE’s en CIV’s. Deze fijnmazige, landelijke infrastructuur moet innovatie in de chemie naar een hoger plan tillen.

Tekst: Henk Engelenburg

V

erspreid over Nederland vinden we inmiddels tien Innovation labs (Ilabs) bij universiteiten en zeven starterscentra, ofwel Centres for Open Chemical Innovation (Coci’s), nabij chemiebedrijven.

Met de Ilabs krijgen alle universiteiten met een of meer opleidingen (bio)chemie, chemische technologie en aanpalende disciplines een ‘hotspot voor nieuwe bedrijvigheid’ in de achtertuin. Vindingen die grote kansen bieden op commercialisering kunnen in een jong bedrijf in een Ilab verder worden ontwikkeld. Is de laboratoriumfase eenmaal gepasseerd, dan volgt verhuizing naar een Coci, om de productie op te schalen en de weg naar de markt te vinden.

De eerste Ilabs zijn de afgelopen jaren neergezet als aparte eenheden, maar sommige, zoals die in Delft, Zwolle, Groningen en Nijmegen, vormen een combinatie met een regionale Coci. Die staan op hun beurt in verbinding met de Centres of Expertise (CoE, hbo) en Centra voor Innovatief Vakmanschap (CIV, mbo). Zo kunnen het hbo- en mboonderwijs hun pakket aan vaardigheden actualiseren, aangezien dat door de snelle toename van hightech productie-installaties onvol2 Innovatie & chemie

doende aansluit op de praktijk, en een bijdrage leveren aan het bedrijfsleven (zoals lifelong learning).

Met de oprichting van Ilabs en Coci’s is zo in enkele jaren een fijnmazige, landelijke innovatie-infrastructuur ontstaan. Deze infrastructuur moet de bestuurders en de ‘bewoners’ van de locaties met elkaar in verbinding brengen, opdat ze van elkaar leren en er innovatie-‘ecosystemen’ ontstaan om concrete, kansrijke innovaties te ondersteunen. Het adagium ‘zien ondernemen, doet ondernemen’ moet staande praktijk worden en de kloof tussen vinding en markt overbruggen. Om dit op gang te brengen, zullen dit jaar en de komende jaren steeds meer projecten starten waarin Ilabs en Coci’s samenwerken. In 2018 moet dit alles volgens de Topsector Chemie twintig startende en tien groeiende bedrijven hebben opgeleverd die aanwijsbaar zijn geholpen door het innovatienetwerk. Overdreven ambitieus lijkt dit niet, gezien de vele bedrijven die nu al uit het netwerk zijn voortgekomen (zie kader).

Slaagkans

Het achterliggende idee van deze innovatie-infrastructuur is dat een betere uitgangspositie de slaagkans

vergroot van het starten en succesvol doorontwikkelen van een onderneming met een levensvatbaar product. Dat is in de chemie niet eenvoudig. De onderzoeker, veelal geen ervaren manager, moet plotseling vele ballen in de lucht houden, zoals het patenteren en verder ontwikkelen van zijn vinding, de groei van zijn bedrijf, het speuren naar financiering en het opschalen van laboratorium- naar industriële schaal. Bovendien duurt een innovatietraject in de chemie doorgaans tien tot vijftien jaar. Financiers zijn dan allang afgehaakt, als ze niet al bij voorbaat zijn afgeschrikt door de complexiteit van de productinnovatie.

Het netwerk van Ilabs en Coci’s 

Innovatie

MT UIT DE STEIGERS IlAB ILAB i.o.

COCI COCI i.o.

ILLUSTR ATIE: ROY WOLFS

COE EN CIV

Nieuwe bedrijvigheid creĂŤert banen, economische groei en nieuwe producten en technieken die helpen om maatschappelijke problemen op te lossen

Innovatie & chemie 3

April vorig jaar opende Gerard van Harten (links), boegbeeld van de Topsector Chemie, het Innovation Lab Biobased Products Wageningen (Ilab Wageningen), het eerste Ilab in Nederland dat zich richt op de biobased economy.

ondersteunt de onderzoekers/ ondernemers door laagdrempelig huisvesting en labfaciliteiten te bieden, en financieringsbronnen, technische competenties, ondernemerschapscoaching en advies van naburige kennisinstellingen. Heeft de onderzoeker zijn vinding kunnen doorontwikkelen tot een opschaalbaar product, dan biedt een Coci de benodigde faciliteiten voor opschaling. Voor de (internationale) uitrol kan de ondernemer het netwerk van de gevestigde chemische multinational(s) op de Coci-locatie aanspreken.

Het ontstaan

Het idee van de Ilabs en de Coci’s ontstond in 2006, vervolgens heeft het Topteam Chemie, dat de Topsector Chemie aanstuurt, het plan uitgewerkt. De vraag lijkt legitiem waarom een al lang bestaande sector pas toen op dit idee kwam. Rein Willems, tussen 2007 en 2012 boegbeeld van de chemiesector (daarvoor directeur van Shell Nederland),

stelt dat de brug tussen fundamenteel onderzoek en commercie in de jaren 60, 70 en 80 smal was. Grote (chemie)bedrijven detacheren in die tijd wetenschappelijk geschoolde medewerkers op universiteiten en hogescholen om onderzoek te doen voor de onderneming. Of ze werken intensief samen met een kennisinstelling, zoals het Shell-lab in Rijswijk dat doet met de TU Delft. Als ondernemingen zich in de jaren negentig terugtrekken op hun kernactiviteiten en voortdurend kostenbesparende maatregelen doorvoeren, groeit hun behoefte om inspanningen, kosten en strategie van fundamenteel onderzoek te delen. Het antwoord komt met de Technologische Topinstituten: publiek-private samenwerkingsverbanden voor precompetitief fundamenteel onderzoek voor de participerende bedrijven. Die rationalisatie begint bij de overheid een aantal jaren later, om een einde te maken aan de praktijk dat ministeries innovatiegelden van de overheid links en

BEDRIJVEN VOORTGEKOMEN UIT ILABS EN COCI’S

In het Ilab Amsterdam hebben zich al vijf bedrijven gevestigd, in het Ilab Zwolle vier en in het Ilab Nijmegen acht. Voorbeelden van bedrijven die uit de Ilabs zijn voortgekomen: flowchemie-bedrijf Future Chemistry (Nijmegen), Dutchfiets (Zwolle) en E-stone (Amsterdam), dat een duurzame batterij voor de stationaire opslag van duurzame energie ontwikkelt. Uit de Coci Brightlands Chemelot Campus zijn de bedrijven Kriya Materials en Isobionics voortgekomen en uit de Green Chemistry Campus de bedrijven BioTorTech, Nettenergy en Progression Industry, dat een laagroetende dieselbrandstof ontwikkelt.

4 Innovatie & chemie

rechts uitdelen zonder doordachte strategie en coördinatie.

Innovatieplatform

In 2005 stelt het kabinet het Innovatieplatform (IP) in, een clubje topondernemers en ministeriële beleidsmakers. Het is de eerste serieuze poging tot industriepolitiek en het aanbrengen van focus in de innovatiesubsidies. Het IP benoemt enkele economische ‘sleutelgebieden’, waaronder chemie. Sleutelgebied chemie hervormt vervolgens de kennisinfrastructuur door in overleg met de decanen van de chemiefaculteiten het aantal chemieopleidingen terug te brengen van tien naar acht. Ook wordt afgesproken het aantal instromende chemiestudenten structureel te verhogen en voortaan niet langer op meer dan twee plekken aan hetzelfde onderzoek te werken.

De volgende stap is de oprichting van Ilabs en Coci’s, ondersteund door de CIV’s en CoE’s. Toch is de infrastructuur voor open innovatie nog niet compleet, meent Willems, waarbij hij refereert aan de kersverse Wetenschapsvisie waarin het ministerie van OCW bepleit dat universiteiten meer richting toegepast onderzoek bewegen. Hij ziet daar niets in. Universiteiten zijn primair opleiders die veel fundamenteel onderzoek doen. Dat onderzoek is hard nodig vanwege de behoefte aan

Innovatie

grote doorbraken. Grote bedrijven zijn bereid (financieel) te participeren in precompetitief aanpalend onderzoek.

Willems constateert dat universiteiten nu al onder druk van de overheid zo veel doen aan toegepast onderzoek dat ze eigenlijk concurreren met TNO en andere kennisinstituten. Hij bepleit daarom een versterking van de positie van kennisinstituten zoals TNO in de innovatieprogramma’s van de Ilabs en Coci’s. Dit naar Duits voorbeeld. “De decaan van het Frauenhof Institut is ook decaan van de universiteit”, aldus Willems. “Zo wordt concurrentie vermeden en kan ieder zijn rol spelen. Het Institut doet het onderzoek en de universiteit de opleidingen.”

Hij krijgt bijval van Latexfalt-directeur Bert Jan Lommerts, die het mkb vertegenwoordigt binnen het Topteam Chemie. Hij meent dat de Topsector Chemie de onderzoeksprogramma’s meer op de inzet van TNO moet toesnijden. Mkb-bedrijven willen namelijk vooral betrokken zijn bij de ontwikkeling van producten en niet zozeer bij het fundamentele onderzoek dat voorafgaat.

Potentiële investeerders

Wat de Ilabs en de Coci’s in deze fase nog meer nodig hebben is zichtbaarheid, zegt Floris Rutjes, hoogleraar synthetisch organische chemie aan de Radboud Universiteit.

“Zichtbaarheid van die bedrijfjes voor studenten in de moleculaire opleidingen.” De studenten vinden het volgens Rutjes tamelijk moeilijk om zelf een bedrijf te beginnen. “Je hebt immers eerst (promotie)onderzoek nodig met een uitvinding, vervolgens een patent en ten slotte labruimte en geld om iets te beginnen.”

Zichtbaarheid van de bedrijfjes is volgens hem ook nodig om potentiele investeerders aan te trekken.

Want het starten van nieuwe bedrijfjes is nu sterk afhankelijk van de regionale inbedding. “De ontwikkelingsmaatschappijen in Limburg, Gelderland en Brabant hebben redelijk veel geld, maar in NoordHolland en Utrecht is het heel karig”, aldus de hoogleraar. Wellicht

zegt dat iets over de prestatieverschillen tussen de Ilabs en Coci’s.

Nijmegen en Eindhoven doen het volgens Rutjes erg goed, met een groot aantal spin-offs in de afgelopen jaren. In Amsterdam en Utrecht loopt dat minder hard.

De fijnmazige, landelijke innovatieinfrastructuur is in enkele jaren tot stand gekomen dankzij de inzet van een kleine groep mensen, onder wie Nelo Emerencia, Maarten van Gils, Floris Rutjes, Willem Sederel, Jolien Stevels en Onno de Vreede. Rutjes noemt dit innovatiesysteem van groot belang voor Nederland. De economie leunt bij het creëren van economische waarde immers steeds meer op valorisatie. En innovatie is ook voor de chemiesector dé sleutel voor continuïteit. Nieuwe bedrijvigheid creëert banen, economische groei en nieuwe producten en technieken die helpen om maatschappelijke problemen op te lossen. Bovendien draagt innovatie in de sector ook bij aan innovatie in andere Topsectoren. p

WAT ZIJN ILABS, COCI’S, COE’S EN CIV’S? Ilabs (Innovation labs), gehuisvest op de campus van de universiteiten, zijn faciliteiten voor onderzoekers die een vinding naar de markt willen brengen. Is een vinding het lab ontgroeid, dan volgt verhuizing naar een bedrijventerrein, naar een Centre for Open Chemical Innovation (Coci). Daar zijn startende bedrijfjes samengebracht, de innovatie kan er worden versneld en opgeschaald. Een Ilab is er voor starters, een Coci-locatie voor (snelle) groeiers. De Ilabs en Coci’s worden door het Topteam Chemie ‘benoemd’. De op de locaties bijeengebrachte ondernemingen zijn thematisch georganiseerd. Open innovatie is de norm, waarbij kennisbronnen zoals universiteiten, hogescholen en kennisinstituten zijn aangesloten. In de Centres of Expertise (CoE, hbo) en Centra voor Innovatief Vakmanschap (CIV, mbo) werken ondernemers, wetenschappers, docenten en studenten samen aan het bevorderen van de kwaliteit van het technisch onderwijs.

De CoE’s zetten in op praktijkgericht onderzoek en bij CIV’s staat interactie met het werkveld centraal. Er zijn inmiddels tien CoE’s en CIV’s.

ILABS PLAATS

NAAM

THEMA

KENNISINSTELLING

Nijmegen

Mercator III en Novio Tech Campus

Organische chemie

Radboud Universiteit en Hogeschool Arnhem-Nijmegen

Eindhoven

Catalyst

Organische chemie en procestechno- TU Eindhoven logie

Amsterdam

ILCA (Innovation Lab Chemistry Amsterdam)

Kraamkamer chemie

Universiteit van Amsterdam en Vrije Universiteit

Delft

Biotech Campus Delft

Industriële biotechnologie (fermentatie)

TU Delft

Zwolle

Green PAC Valley (Polymer Science Park)

Kunststoffen, garens en vezels

Hogeschool Windesheim

Wageningen

iLab Wageningen

Biobased products

Wageningen UR Rijksuniversiteit Groningen, procestechnologie en organische chemie

ILABS IN OPRICHTING Groningen

iLab Groningen

Raakvlak met Topsectoren Chemie en Energie

Enschede

iLab Enschede

Raakvlak met Topsectoren Chemie Universiteit Twente, duurzame procestechnologie en High Tech Systemen en Materialen

Leiden

iLab Leiden

Raakvlak met Topsectoren Chemie en Life sciences & health

Universiteit Leiden, chemische biologie

Utrecht

iLab Utrecht

Raakvlak met Topsectoren Chemie en Life sciences & health

Universiteit Utrecht, biochemie (valorisatie al redelijk ontwikkeld) en katalyse (pioniersfase)

COCI’S PLAATS

NAAM

THEMA

BEDRIJF OP LOCATIE

Bergen op Zoom

Green Chemistry Campus

Agro en chemie

SABIC Innovatieve plastics

Geleen

Chemelot Campus

Bouwsteen- en polymeersynthese

DSM

Rotterdam

Plant One

Procestechnologie

Huntsman

Delft

Biotech Campus Delft

DelftIndustriële biotechnologie (fermentatie)

DSM Delft

Emmen

Green PAC Valley

Kunststoffen, garens en vezels

Stenden Hogeschool en Nuon

POTENTIËLE COCI-LOCATIES Oss

Pivot Park

Raakvlak met Topsectoren Chemie en Life sciences & health

MSD/Aspen

Arnhem

IndustriePark Kleefse Waard

Raakvlak met Topsectoren Chemie en Energie

Akzo Nobel/Teijin Aramid

Innovatie & chemie 5

DYNEEMA VEROORZAAKT KETTINGREVOLUTIE

De kettingen zijn acht keer zo licht als hun stalen concurrent, terwijl de kracht even groot is.

6 Innovatie & chemie

Uitgelicht

Wat is licht genoeg om te drijven op water én kan een windturbinevleugel van 6 ton op zijn plek houden? Tot dit jaar was het goede antwoord ‘niets’, sinds 2015 is het goede antwoord ‘Tycan’. Deze ketting, gebaseerd op de supersterke Dyneema-vezel van DSM, moet hét alternatief worden voor de traditionele stalen kettingen om zware lading mee vast te zetten.

Tycan komt uit de koker van DSM en de Noorse vervoerspecialist Load Solutions AS en zal begin dit jaar op de markt komen. De ketting maakt gebruik van de DM20-vezel, een DSM-product dat niet vervormt, ongevoelig is voor chemicaliën en geen last heeft van zeewater. De kettingen zijn acht keer zo licht als hun stalen concurrent, terwijl de kracht even groot is. Ook zijn de kettingen ongevoelig voor de schokken die optreden bij vervoer en minder ruw dan staal, waardoor zij minder schade toebrengen aan de te zekeren lading. Bovendien is werken met Tycan een stuk makkelijker en veiliger: de kettingen zijn flexibeler in het gebruik, makkelijker in te korten en maken een stuk minder lawaai.

FOTO: DSM DYNEEMA

Dat klinkt te mooi om waar te zijn, maar de eerste praktijktests laten zien dat Tycan écht werkt. Zo heeft het Schiedamse Mammoet, gespecialiseerd in het verplaatsen van enorme constructies, de ketting succesvol toegepast bij het vervoer van megatrucks en trailers. Ook de Noorse rederij Nor Lines A/S is een tevreden gebruiker van de nieuwe kettingen om lading vast te zetten.

Sterker nog: het bedrijf gooit alle oude kabels overboord, zegt operations manager Heidi Skare van Nor Lines A/S: “We zagen minder schade en ondervonden een veel makkelijkere en snellere afhandeling met betere ergonomie en comfort. We zijn er klaar voor om onze negen ladingschepen volledig te voorzien van Tycan-kettingen.”

Innovatie & chemie 7

STARTERSLENING VOOR ACHT BELOFTEVOLLE START-UPS

OPSTAP NAAR COMMERCIEEL SUCCES

3D-printerafval dat weer een grondstof wordt. Live meekijken met eiwitten en DNA. En een pleister die pijnloos medicijnen toedient. Dit en meer wordt mogelijk door de startersleningen van de overheid voor universitaire start-ups.

Tekst: Inge Janse

A

cht universitaire start-ups kregen half januari goed nieuws te horen van staatssecretaris Sander Dekker van Onderwijs, Cultuur en Wetenschap. Zij ontvangen een starterslening van 250.000 euro om hun plannen verder te realiseren. De ministeries van OCW en EZ denken dat deze bedrijven wetenschappelijke kennis om kunnen zetten in commercieel succes, en helpen daar graag een handje bij. Uit de keuze van de winnende start-ups-projecten blijkt dat chemie een belangrijke rol speelt voor innovatief Nederland.

Drie voorbeelden.

8 Innovatie & chemie

Innovatie

3DPPM 3D-PRINTERS VOEDEN MET AFVAL

Met slechts drie man vast in dienst wil 3DPPM uit Eindhoven een groots ding doen: restafval van 3D-printers opwerken tot nieuwe grondstof. Dat klinkt triviaal, maar bij het zogeheten Selective Laser Sintering (SLS, wereldwijd de meest gebruikte industriële methode) blijft maar liefst 90 procent van de nylon grondstof ongebruikt over. Doodzonde, vindt CEO en business developer Olaf van Duren. Gelukkig kan 3DPPM via een chemisch proces van eigen receptuur deze berg stof omzetten in direct herbruikbaar nylon. Zijn collega-oprichter Ferdi Verboom kwam op het idee voor het proces tijdens zijn studie chemische technologie aan de TU Eindhoven. Van Duren legt uit hoe het werkt: “Bij SLS leg je een laag heel fijn kunststof poeder neer, waarna je met een laser de deeltjes aan elkaar sintert. Elke keer volgt er een nieuwe laag poeder en zo bouw je een product. Al het poeder dat niet gebruikt is, is door de hitte in de printer veranderd en daarom niet direct herbruikbaar. Wij hebben een proces ontwikkeld dat dit afvalmateriaal opwerkt zodat het alsnog weer bruikbaar is voor dezelfde 3D-printer.”

De starterslening gebruikt 3DPPM om het chemische proces zo te verbeteren dat de opgewerkte nylon van constante en gewenste kwaliteit is. Lukt dat, dan kan

‘Door restafval op te werken zorg je voor lagere kosten’ het bedrijf geld gaan verdienen, weet de CEO. “Wij willen onze technologie inzetten als betaalde dienst voor klanten die een 3D-printerpark hebben. Wij halen daar het afvalpoeder op, behandelen het en brengen het terug als grondstof.”

3DPPM verwacht met zijn technologie de opkomst van 3D-printers te faciliteren, zegt Van Duren. “De materiaalkosten voor deze printers zijn hoog in vergelijking met die voor traditionele fabricagetechnieken. Door restafval op te werken zorg je voor lagere kosten, waardoor de prijs van 3D-producten voor de consument omlaag gaat. Hierdoor gaan de volumes omhoog en groeit de markt. Zo dragen wij ons steentje bij aan de revolutie van de 3D-printermarkt.”

MYLIFE TECHNOLOGIES BETER EN PIJNVRIJ PRIKKEN Als het aan Pieter Jan Vos ligt, is over een aantal jaar de tijd voorbij dat een vaccinatieprik of suikerspuit pijn doet. Onder de noemer MyLife Technologies (een spinoff van de Universiteit Twente) ontwikkelen de CEO en zijn drie collega’s een pleister met minuscule naalden die het medicijn pijnloos in de huid aanbrengen. De starterslening is bedoeld om deze pleister te ontwikkelen, maar volgens Vos is dit slechts één van de vele mogelijkheden die de onderliggende technologie mogelijk

‘We verwachten farmaceutische bedrijven te interesseren’

maakt. Die techniek bestaat uit een klein keramisch plaatje waarop per vierkante centimeter tientallen tot honderden micronaalden zitten. Deze bevatten poriën van tientallen nanometers groot met daarin het gewenste geneesmiddel. Vos benadrukt dat de huid een prachtig orgaan kan zijn om geneesmiddelen in toe te dienen, vooral vaccins. “De micronaalden zijn enkele honderden micrometers lang. Zo overbruggen zij de barrière van de buitenste huidlaag en reiken zij tot in de dermis en epidermis. Hier bevinden zich de cellen die een cruciale rol spelen in de afweerreactie van het lichaam.” Deze ideale toedieningsplek betekent waarschijnlijk ook dat vaccins effectiever werken, waardoor lagere doses nodig zijn. Ook kan het ervoor zorgen dat eerder afgeschreven vaccins alsnog goed blijken te werken, aangezien ze op deze plek meer effect sorteren. Een ander groot voordeel is dat de naalden waarschijnlijk geen pijn doen, wat ideaal is voor mensen met needle phobia. Minder weerstand betekent dat meer mensen zich sneller preventief laten vaccineren, bijvoorbeeld jonge meisjes tegen baarmoederhalskanker.

Daarnaast is zelf medicijnen inspuiten niet voor iedereen weggelegd, terwijl de pleister door veel mensen probleemloos aangebracht kan worden.

Met de starterslening wil het bedrijf via een proof of concept-studie aantonen dat de techniek werkt. “Zo laten we zien dat toediening in de epidermis betrouwbaar en reproduceerbaar is. Dat traject vormt de laatste stap voordat we in een kliniek kunnen gaan testen op mensen. Zo verwachten we farmaceutische bedrijven te interesseren voor gezamenlijke verdere ontwikkeling.” e Innovatie & chemie 9

‘ Het op de markt zetten van de microscoop is een heel erg dure fase’

LUMICKS LIVE ZICHT OP HOE EIWITTEN DNA AANTASTEN Lumicks groeit hard, vertelt directeur Olivier Heyning.

“Vorig jaar waren we met z’n vieren, nu met zeven, en binnenkort met negen à tien man.” De reden: er is veel animo vanuit de markt voor de microscoop die de spin-off van de Vrije Universiteit in Amsterdam maakt. “Topinstituten uit de hele wereld tonen interesse.” Die komt niet uit de lucht vallen. Lumicks maakt namelijk de eerste microscoop ter wereld die live de interactie laat zien tussen DNA en moleculen. Om dat te realiseren, wordt DNA op kleine glazen bolletjes vastgezet. Een vloeistofstroom zorgt ervoor dat eiwitten langskomen en op het DNA inwerken, waarna de onderzoeker met een optische pincet het beweeglijke DNA goed in beeld kan krijgen.

Die methode is cruciaal om beter te begrijpen hoe bijvoorbeeld kanker ontstaat. Huidige technieken zoals elektronenmicroscopie leveren onderzoekers enkel statische beelden van het proces. Heyning, trots: “Onze microscoop kan wél live beelden maken. Geen enkele andere partij heeft dit zo goed werkend gekregen. De microscoop heeft daarom ook veel belangrijke wetenschappelijke publicaties opgeleverd.”

Met de inzichten die de Lumicks-microscopen bieden, kunnen ook veel betere medicijnen ontwikkeld worden voor ziekten die via het DNA ontstaan, zoals kanker, alzheimer en tuberculose. Bovendien kan de techniek ook eigenschappen in kaart brengen van de filamenten die een cel zijn structuur geven. Omdat de techniek net nieuw is, vindt Heyning het lastig om in te schatten voor welke velden Lumicks verder een rol gaat spelen. “Maar het spreekt voor zich dat de techniek heel breed heel belangrijk gaat zijn.”

De starterslening van 250.000 euro is voor de start-up een mooi bedrag om een demonstratie-apparaat te bouwen, want de ontwikkeling en productie zijn bijzonder kostbaar.

Niettemin zoekt de directeur al naar nieuw geld. “Het op de markt zetten van de microscoop is een heel erg dure fase, daar heb je al snel zo’n 2 miljoen euro voor nodig.

Europese investeerders zijn alleen heel erg conservatief.

Er moet voldoende bewijs zijn voordat zij instappen. Daar kan de overheid bij helpen.” p

10 Innovatie & chemie

DE OVERIGE VIJF WINNAARS SOLARSWING ENERGY Deze start-up van de Radboud Universiteit biedt transparante, energie-opwekkende zonwering voor in glazen gevels en overkappingen. Hierdoor komt er meer licht binnen én is er minder energie nodig om airco’s te laten draaien. Het eerste werkende prototype verschijnt deze zomer.

ARTPRED Een door onderzoekers van het Erasmus MC ontdekte methode maakt het mogelijk om via een urinetest te bepalen of een ivfbehandeling gaat werken, iets wat voorheen veel lastiger was.

ARTPred gebruikt de lening om op grotere schaal te testen of de methode écht goed werkt.

NERDALIZE START-UP Bij de Rijksuniversiteit Groningen zijn wetenschappers op het idee gekomen om de koelbehoefte van grote rekencentra te combineren met de verwarming van huizen. De start-up wil de computers bij burgers neerzetten om tegelijkertijd te ‘data crunchen’ én het huis te verwarmen.

ONCODRONE Een in het Radboudumc ontwikkelde stof kan de ontwikkeling van prostaat- en borstkankercellen tot gevaarlijke uitzaaiende eenheden afremmen.

Oncodrone zet het geld in om meer te weten te komen over het gedrag en de giftigheid van de stof.

MADAM THERAPEUTICS Nieuwe inzichten van het LUMC en AMC bieden mogelijkheden om resistent geworden bacteriën alsnog aan te pakken.

Madam Therapeutics gebruikt een kunstmatige peptide die bacteriën en schimmels kan doden of inactiveren. De financiering dient voor klinische studies naar de bestrijding van de MSRA-ziekenhuisbacterie.

Innovatie

TIEN JAAR INNOVATIE OP CHEMELOT CAMPUS

‘JE STAPT HIER IN EEN OPGEMAAKT BED’ Chemelot Campus in Geleen, het eerste Centre for Open Chemical Innovaton (Coci), bestaat tien jaar. Er zijn inmiddels diverse baanbrekende bedrijven en producten uit voortgekomen.

Tekst: Henk Engelenburg

‘D

e beste beslissing is geweest om Chemelot neer te zetten als een echte business”, zegt Chemelot-directeur Frank Schaap. “Dan moet je eerst het bestaansrecht vaststellen op basis van unieke, geconcentreerde kennis van wereldniveau. Een onafhankelijke chemie-expert kwam destijds tot de conclusie dat de campus in oprichting die unieke positie had in materialen afgeleid van polymeren, biomedische materialen, procestechnologische kennis uit polymeren en biokatalyse en analytische chemie.” Tien jaar later is Chemelot een van de grootste innovatieve gemeenschappen in Europa voor performance materials.

Die sterke internationale kennispositie was reden zich onder het Cocivaandel te scharen. Overigens meent Schaap dat de Coci-status “te scheutig is toegekend”. “Er zouden oorspronkelijk drie Coci’s komen in Nederland, elk op basis van specifieke unieke kracht.

Bovendien zie je ongewenste concurrentie tussen Ilabs (Innovation labs – red.) gelieerd aan universiteiten en Coci’s. De opzet was dat starters in de Ilabs bij het verkrijgen van de eerste orders de academische omgeving zouden verlaten om over te stappen naar een Coci. Maar de Ilabs willen hun pareltjes liever in de buurt houden. Doordat wij intensief samenwerken met bijvoorbeeld de TU Eindhoven is het Ilab Eindho-

ven nu zover dat ze hun bedrijfjes er vroegtijdig op wijzen wanneer het tijd wordt om contact met Chemelot te leggen.”

Euregio

Vertrouwen is volgens Schaap de basis om samen te werken en vervolgens steeds verder op te schalen. Zo is de biogebaseerde chemieagenda de basis voor samenwerking van Chemelot met Vlaanderen en Nordrhein Westfalen.

Chemelot Campus is met het oog op de internationale positie en expansie omgedoopt in het ‘merk’ Brightlands en omvat behalve Chemelot Campus ook de Maastricht Health Campus. “We mikken op aansluiting van andere hotspots in Limburg en e Innovatie & chemie 11

PHARMACELL

FOTO: SHUT TERSTOCK

CELMATERIAAL VOOR CELTHERAPIE EN HERSTELLENDE GENEESKUNDE

‘Je kunt hiertegen relatief lage kosten starten en mensen inhuren’ in aangrenzende gebieden om deze euregio onder één vlag aan de wereld te presenteren. Er wordt hier de komende jaren 700 miljoen geïnvesteerd. Maar dat is eigenlijk al te weinig. We zijn al bezig met de volgende financieringsronde.”

Er zijn intussen drie succesvolle ‘exits’ gerealiseerd en de rest van de portfolio is bijna winstgevend of is vergevorderd met de ontwikkeling van producten en diensten.

Opvallende bedrijven die er de afgelopen jaren zijn gegroeid zijn Avantium, Kriya Materials, Isobionics, Pharmacell en Chemtrix (zie kaders). De Universiteit Maastricht en de TU/e hebben er een vestiging. Verder is het de thuishaven van de publiek-private samenwerking Biomedical Materials Pro12 Innovatie & chemie

gram, van Chill (Chemelot Innovation and Learning Labs), dat laboratoriumfaciliteiten en testapparatuur beschikbaar stelt en mbo-, hbo-en wo-studenten in onderzoek laat participeren, en van AMIBM, een onderzoeksprogramma van de universiteiten van Maastricht en Aken gericht op biogebaseerde materialen.

Het belang van “unieke, geconcentreerde kennis van het hoogste niveau” is volgens Schaap groot.

“De BV Nederland moet het verschil kunnen maken in de moordende internationale concurrentie, ook in de chemie.”

PharmaCell, opgericht in 2005 en sinds 2014 op Chemelot gevestigd met 75 medewerkers, produceert in opdracht van farma- en biotechbedrijven celmateriaal voor celtherapieën en herstellende geneeskunde. Om bijvoorbeeld de prestatievermindering van het hart te verhelpen door in het hart het littekenweefsel te repareren dat is veroorzaakt door een hartinfarct. Of om in de nieren de prestatie van het biologische membraan te verbeteren, zodat bij nierdialyse een hogere mate van zuivering wordt bereikt. De voorbeelden illustreren dat celtherapie en biomedische materialen op termijn naar elkaar toegroeien tot performance materials, de specialisatie van Chemelot. Dat verklaart wat PharmaCell te zoeken heeft op Chemelot, zegt CEO Alexander Vos. “Wij kunnen geen grote diepte-investeringen plegen in de combinaties van celtherapie en biomedische materialen.

Maar we vinden het wel fijn als we met onze buren op Chemelot onze krachten kunnen bundelen. We hebben hier dus veel contacten met bedrijven die zich richten op performance materials. Bovendien staat ons lab op de Health Campus van de Universiteit Maastricht op een steenworp afstand van onze fabriek hier op Chemelot.”

Daar profiteert PharmaCell van de aanwezigheid van faciliteiten, de infrastructuur, de beschikbaarheid van investeringskapitaal en van het aantrekken en stimuleren van kennisontwikkeling. Vos: “Op Chemelot hebben we bovendien ruime mogelijkheden om onze productie op professionele industriële schaal te brengen.”

AVANTIUM

PEF VOOR ‘GROENE’ FLES

Avantium heeft sinds 2011 een proeffabriek op Chemelot voor de productie van een drankfles op basis van het 100 procent plantaardige PEF. Het bedrijf heeft in het laboratorium in Amsterdam zeven jaar gewerkt aan het ontwikkelen van de technologie en het opschalen richting een proeffabriek. Coca-Cola, Danone, ALPLA en Swire, giganten in respectievelijk drank, food, flessen en bottelarijen, hebben een belang in Avantium, wat spoedig moet leiden tot afname-contracten. Intussen werkt Avantium op Chemelot aan het opschalen van de productie. “Voor die fabriek hebben we overal in Nederland rondgekeken, maar we konden nergens zo snel aan de slag als op Chemelot”, zegt CEO Tom van Aken. “Je stapt hier in een opgemaakt bed dankzij de vergunningen en de basale diensten zoals veiligheid, brandweer, EHBO en bedrijven met specifieke diensten zoals het verhelpen van storingen, het leveren van analytische services, apparatuur en operators. We worden volkomen ontzorgd, zodat we ons kunnen concentreren op de dingen die we moeten doen. Er zijn nu bijna 25 mensen op onze site, die we bijna allemaal hier konden aantrekken. We hebben een veel grotere pilot kunnen bouwen dan we eerst dachten. We zullen nog meer pilotplants toevoegen om de processen op te schalen van nieuwe technologieën waar we aan werken.”

Innovatie

KRIYA MATERIALS

FOTO: HOLL ANDSE HOOGTE / CHRIS KEULEN

Kriya Materials, sinds 2006 op Chemelot, is ontstaan uit Philips- en DSM-technologie en is in feite een samenvoeging van nano- en coatingtechnologie. Het bedrijf, met een tiental medewerkers, is in luttele jaren uitgegroeid van starter tot ontwikkelaar en producent van klantspecifieke, transparante functionele coatings en nanocomposieten. De coatings, ontwikkeld in het lab van Chemelot en in de fabriek aldaar geproduceerd, verhogen de lichtopbrengst van lampen, vergroten het rendement van zonnepanelen, verlagen het energieverbruik van tuinbouwkassen, dempen de zonnehitte op autoruiten en beschermen aanraakschermen van elektronica-apparatuur. Klanten zijn de grotere spelers in de elektronica-industrie in Azië en de VS en in enige mate ook in Europa. Het doel is de komende jaren uit te groeien tot een speler van wereldschaal, inclusief verdere opschaling van de fabriek op Chemelot. “We zitten hier goed, met voldoende ruimte”, zegt directeur Roel Huis in ’t Veld. “Een chemiebedrijfje starten is niet gemakkelijk. Daarom was de keuze voor Chemelot belangrijk. Je kunt hier tegen relatief lage kosten starten en mensen inhuren. We hebben profijt van de mogelijkheden voor opslag, de milieuvergunningen, financiële ondersteuning en ga maar door.”

ISOBIONICS

FOTO: SHUT TERSTOCK

PLANTAARDIGE GEUR- EN SMAAKSTOFFEN

Isobionics produceert isoprenoïden, ofwel plantaardige geur- en smaakstoffen, op basis van een fermentatieproces met behulp van micro-organismen. Het gaat bijvoorbeeld om sinaasappelsmaak (valenceen) en grapefruitsmaak (nootkatone), onder meer gebruikt in frisdranken. Het bedrijf is opgericht in de driejarige convenantperiode van Chemelot waarin gezocht werd naar manieren om de campus te laten groeien. Chemelot-directeur Schaap over het ontstaan: “Ik zag in het campusrestaurant een van de toponderzoekers van DSM met een lang gezicht aan tafel zitten. DSM had zijn project gestopt, om allerlei redenen. Het was relatief klein, met een omzetprognose van 100 miljoen in zes jaar. Er was nog zeker twee jaar onderzoek nodig, en geur- en smaakstoffen waren niet langer een strategisch marktsegment van DSM. Ik kende die onderzoeker, zijn wereldteam en hun project. We hebben het onderzoek toen buiten DSM in de campus voortgezet onder leiding van een rasondernemer, met een licentie van DSM op de technologie en bijna 5 miljoen euro die we hadden opgehaald uit de markt. Nu, anno 2015, liggen de omzetprognoses een factor drie hoger, bovendien met zeer goede marges. Intussen is de strategie van DSM zodanig bijgesteld dat geur- en smaakstoffen weer in het vizier komen. Er is dan ook interesse van DSM voor het bedrijfje.”

FOTO: SHUT TERSTOCK

FUNCTIONELE COATINGS EN NANOCOMPOSIETEN

ONTSTAAN EN TOEKOMST

De verkoop van de petrochemie van DSM aan SABIC in 2002 en de sanering van DSM in Geleen in 2004 vormden de aanleiding voor DSM, provincie Limburg, gemeente Sittard-Geleen, regionale ontwikkelingsmaatschappij Liof en vakorganisaties om een chemiecampus voor open innovatie onder de rook van DSM in te richten. Binnen drie jaar moesten 15 bedrijven worden aangetrokken en 250 banen gecreëerd zijn. In 2005 kreeg de campus de Coci-status, met voor tien jaar 40 miljoen investeringskapitaal van aandeelhouders DSM, Liof, provincie Limburg en Rabobank. In 2008 stond de teller op meer dan 300 banen. Inmiddels zijn er 54 ondernemingen gevestigd, drie kennisinstituten/universiteiten, er zijn ruim 1500 kenniswerkers actief en zo’n 300 studenten volgen er onderwijs. De samenwerking van bedrijven en instituten heeft ook bijna 50 dienstverlenende bedrijven aangetrokken, al dan niet met een eigen vestiging op de campus. Volgend jaar komen er nog eens 1 tot 2 kennisinstituten/ universiteiten bij. De doelstelling: in 2023 meer dan 100 ondernemingen, 2900 kenniswerkers en 1000 studenten.

Innovatie & chemie 13

BEDRIJVEN PARTICIPEREN IN NWO-ONDERZOEK NIEUWE CHEMISCHE INNOVATIES

OP ZOEK NAAR ANTWOORDEN Wat gebeurt er op nanoschaal bij polymerisatie? Hoe kunnen we het ontstaan van gassen bij elektrochemische processen beter controleren? En wat gaat er precies schuil achter de chemie van bindmiddelen? NWO Chemische Wetenschappen en het bedrijfsleven stellen samen 5,2 miljoen euro beschikbaar om antwoorden te vinden op deze (en andere) onderzoeksvragen. Tekst: Erik te Roller

C

hemiebedrijven kijken af en toe graag mee over de schouder van universitaire onderzoekers. Dat is precies wat ze gaan doen bij de vijf onderzoeksprojecten die binnenkort van start gaan met Technology Area-premies uit het Fonds Nieuwe Chemische Innovaties van NWO Chemische Wetenschappen. Het budget bedraagt 5,2 miljoen euro, waarvan 1,7 miljoen komt van de bedrijven.

Bij drie projecten gaat het om onderzoek dat kan leiden tot nieuwe chemische processen en producten (zie kaders). De andere twee projecten zijn gericht op het ontwikkelen van nieuwe geneesmiddelen 14 Innovatie & chemie

en therapieën tegen kanker, waarbij eveneens veel chemie om de hoek komt kijken.

Zo gaat het bij ‘Schieten op membraaneiwitten’ om het isoleren van de eiwitten van tumoren waaraan antilichamen tumoren herkennen. De gezuiverde eiwitten worden gebruikt om de aanmaak van antilichamen op te wekken, te selecteren en te karakteriseren voor diagnostische en therapeutische toepassingen. Bij het project ‘Remmen van methylerende enzymen’ kijken de onderzoekers of het afremmen van bepaalde enzymen ook de celdeling tegengaat, wat uiteindelijk tot nieuwe medicijnen tegen kanker kan leiden. p

POLYMERISATIEKATALYSATOREN ONDER DE LOEP Dit project gaat over het verbeteren van de katalysatoren (reactieversnellers) die de chemische industrie gebruikt bij het aaneenschakelen (polymeriseren) van etheen en propeen in respectievelijk polyetheen en polypropeen, twee huis-tuin-en-keuken kunststoffen. Er zijn drie grote families van polymerisatiekatalysatoren, waarvan de bekendste de Ziegler-Natta-katalysatoren omvat.

Ziegler-Natta-katalysatoren stammen uit de jaren vijftig en zijn in de loop van de jaren steeds verder ontwikkeld. Een bedrijf als SABIC kan er bij wijze van spreken mee jongleren, maar wat knaagt is dat nog steeds niet helder is wat er op moleculaire schaal gebeurt.

Onderzoek Ilja Voets.

FOTO: BART VAN OVERBEEKE

SPELEN MET MOLECULAIRE LEGO VERGROOT VERFKENNIS Hoogleraar Remco Tuinier van de Universiteit Utrecht en universitair docent Ilja Voets en hoogleraar Bert Meijer van de TU Eindhoven ontmoeten de onderzoekers van SyMo-Chem en DSM Coating Resins regelmatig op netwerkbijeenkomsten.

“Daar is het idee opgekomen om eens wat dieper in de chemie van de bindmiddelen te duiken, oftewel de harsen die de kwaliteit van verf sterk bepalen”, zegt Ilja Voets.

De wisselwerking tussen de bindmiddelen (polymere deeltjes die aan elkaar hechten) is heel complex. Wat precies welk effect veroorzaakt is niet helemaal duidelijk, ook niet voor de hars- en verffabrikanten die al jarenlang nieuwe en verbeterde verf ontwikkelen. Het consortium gaat onderzoek doen met vereenvoudigde, perfect gedefinieerde bindmiddeldeeltjes om erachter te komen wat precies welk effect veroorzaakt. Voets: “Met de nieuw verworven inzichten kunnen de industriële partners de kwaliteit van hun producten verbeteren.

Denk aan het beter sturen van de eigenschappen van verven op waterbasis, het verhogen van hun krasvastheid en het minimaliseren van hun gevoeligheid voor vocht.”

Onder leiding van professor Bert Weckhuysen van de Universiteit Utrecht, professor Marc van Zandvoort van de Universiteit Maastricht en doctor Peter Thüne van Fontys Hogeschool, en met de analytische inbreng van DSM Resolve, gaan onderzoekers met de nieuwste chemische beeldvormingstechnieken aan de slag, waaronder fluorescentie- en elektronenmicroscopie. Ze kijken wat er tijdens de polymerisatie op nanoschaal gebeurt. “Met deze nieuwe technieken beschikken we als het ware over een bril waarmee we beter kunnen zien wat er op de allerkleinste schaal gebeurt”, aldus Bert Weckhuysen.

De Ziegler-Natta-katalysatoren bestaan in feite uit een mengsel van bouwstenen. De onderzoekers hopen de effecten van de afzonderlijke katalysatorbouwstenen beter te leren kennen, evenals de wisselwerking tussen deze componenten.

Hierdoor kunnen SABIC en andere

bedrijven straks uit deze bouwstenen de meest actieve en selectieve katalysatoren gaan samenstellen, waardoor ze hun kunststoffen nog beter van de gewenste eigenschappen kunnen voorzien.

Bert Wechkuysen.

STROOMLIJNEN VAN ELEKTROCHEMIE Marc Koper.

De initiatiefnemers van dit onderzoeksproject zijn Marc Koper, hoogleraar elektrochemie aan de Universiteit Leiden en Guido Mul, hoogleraar fotokatalytische synthese aan de Universiteit Twente. AkzoNobel Industrial Chemicals, Shell Global Solutions, Magneto Special Anodes en Elson Technologies zijn erbij betrokken. “Bij de normale thermische chemie voer je de benodigde energie voor een chemische reactie toe door het reactiemengsel te verhitten, bij elektrochemie doe je dit door elektriciteit door het mengsel te laten stromen”, zegt Koper. “We hebben een ronde gemaakt langs enkele chemiebedrijven om te bespreken wat voor hen mogelijk interessant is op dit punt.”

Wat de bedrijven volgens hem graag willen weten, is hoe ze het ontstaan van gassen bij hun bestaande elektrochemische processen beter kunnen controleren. AkzoNobel wil bijvoorbeeld dat er bij de elektrolyse van pekel zo veel mogelijk chloorgas ontstaat, terwijl Shell bij het elektrochemisch maken van bepaalde organische stoffen juist de vorming van gasvormige bijproducten zo veel mogelijk wil tegengaan. Soms ontstaan er bij elektrolyse twee gassen tegelijk, waarvan het bedrijf er maar één wil hebben. Hier speelt Magneto Special Anodes op in door elektrodes te ontwikkelen die bijvoorbeeld bij de elektrolyse van water met een beetje zout wel zuurstofgas maar geen chloorgas opleveren.

Fundamenteel onderzoek moet antwoorden opleveren op vragen als: Wat gebeurt er bij hoge druk? Hoe ontstaan de gasbelletjes aan de elektroden en hoe kun je die zo snel mogelijk verwijderen? En welke elektroden zijn het meest geschikt? Met de opgedane kennis kunnen bedrijven hun bestaande elektrochemische processen efficiënter maken. Verder is AkzoNobel op zoek naar een alternatief voor het gebruik van het zeer giftige chroom-6 bij de elektrochemische productie van chloraat. Ook daar haakt het onderzoeksproject op in.

Momenteel neemt de belangstelling van chemiebedrijven voor elektrochemische processen toe door de opkomst van duurzame elektriciteit. Bij veel wind of zon piekt het aanbod van duurzame elektriciteit. De chemische industrie kan dan tijdelijk goedkope stroom inzetten voor elektrochemische productie en zo helpen vraag en aanbod van elektriciteit in balans te brengen, zo is de gedachte.

Innovatie & chemie 15

Elektronenmicroscopische opname van de nieuwe katalysator, bestaande uit de metalen ruthenium en palladium, te zien als grijs-witte bol. Rechts een uitvergroting van de katalysator, waarbij de roze bolletjes ruthenium en de blauwe bolletjes palladium voorstellen. Het molecuul luvelinezuur (links) wordt omgezet in γ-valerolacton (rechts).

Scheikundigen van de Universiteit Utrecht hebben samen met Britse en Amerikaanse collega’s een nieuwe (herbruikbare) katalysator ontwikkeld die biomassa sneller en efficiënter omzet in waardevolle hernieuwbare producten.

Het onderzoek werd uitgevoerd binnen het publiek-private samenwerkingsverband CatchBio. De katalysator versnelt zeer selectief een van de chemische reacties die nodig zijn voor de verwerking van cellulose, een onderdeel van plantenmateriaal. Bij deze reactie wordt levulinezuur omgezet in 16 Innovatie & chemie

een volgende groene chemische bouwsteen, γ-valerolacton. Uitgebreid onderzoek leidde tot de ontwikkeling van een katalysator gebaseerd op de metalen ruthenium en palladium. Deze stuurt de omzetting veel sneller dan bestaande katalysatoren en doet dat bovendien heel specifiek, waardoor minder afval wordt geproduceerd. “Voor dit onderzoek hebben wij nauw samengewerkt met een aantal chemische bedrijven. Zij zijn zeer geïnteresseerd in deze katalysator”, aldus Bert Weckhuysen, hoogleraar Anorganische Chemie en Katalyse aan de Universiteit Utrecht.

Het publiek-private samenwerkingsverband CatchBio, dat zich richt op het ontwikkelen van schone manieren om nieteetbare biomassa te verwerken, is in 2008 opgericht en bestaat uit 21 partners van Nederlandse universiteiten, onderzoeksinstituten en bedrijfsleven. Er wordt aan meer dan zestig onderzoeksprojecten gewerkt, met een totaal budget van 28 miljoen euro. Dit geld is opgebracht vanuit de deelnemende bedrijven, onderzoeksinstellingen en het SmartMix-programma van het ministerie van Economische Zaken.

Uitgelicht

Innovatie & chemie 17

TANATEX CHEMICALS BIEDT OPLOSSINGEN IN DE TEXTIELKETEN

‘ BESPAREN IN PROCESSEN, DAT IS ONZE KRACHT’ Met de producten van Tanatex kan de textielindustrie haar processen optimaliseren en verduurzamen. Daarnaast levert het bedrijf chemicaliën die textiel een bepaalde functionaliteit geven, van brandwerend tot huidverzorgend.

Tekst: Igor Znidarsic

‘E

en groot deel van ons portfolio is niet zichtbaar”, zegt Marco de Koning, CEO van Tanatex Chemicals. “Toch heeft iedereen dagelijks met onze producten te maken.” Neem een stuk textiel, en de kans is groot dat Tanatex erbij betrokken is geweest. Het bedrijf, met hoofdkantoor en productielocatie gevestigd in Ede, ontwikkelt, produceert en levert zo’n vierhonderd producten voor de behandeling van textiel. De Koning verduidelijkt: “Wij leveren géén kleurstoffen, maar chemicaliën die een bepaalde functionaliteit geven aan textiel.

Zonder die producten kun je textiel

TANATEX CHEMICALS

Tanatex bestaat sinds 1959 en is sinds 1966 gevestigd in Ede, met een hoofdkantoor en productielocatie waar 120 mensen werken. In Thailand bevindt zich sinds oktober vorig jaar de tweede productielocatie. Daarnaast zorgt een wereldwijd netwerk van verkoopkantoren, agenten en distributeurs ervoor dat klanten op lokaal niveau en in hun eigen taal bediend worden. Wereldwijd heeft Tanatex ruim 300 werknemers.

18 Innovatie & chemie

niet bleken, verven, behandelen, finishen en bedrukken.” Een egaliseermiddel bijvoorbeeld, zorgt ervoor dat de kleurstof egaal op het textiel wordt aangebracht. “Anders krijg je verschillende kleurtonen.”

Tanatex is voornamelijk actief in drie markten: kleding- en huishoudtextiel (zoals handdoeken, stoffering en beddengoed), technisch textiel (medisch, automotive) en tapijtverwerking. De verschillende producten vragen om uiteenlopende eigenschappen, zoals wateropnemend (handdoeken) of juist waterafstotend (tentdoek).

Autogordel

“Neem een autogordel,” zegt De Koning, “die moet aan allerlei eisen voldoen. Hij moet bijvoorbeeld antistatisch, kleurecht en slijtvast zijn, en niet te veel vuil opnemen. Dit bereik je met een bepaalde coating.

Die zorgt er ook voor dat de gordel voldoende glad is, waardoor deze snel en soepel terug rolt in de houder. Wij leveren de coating voor al deze eigenschappen.” Voor het bedrukken van tapijt levert Tanatex verdikkers. “Die zijn noodzakelijk om een print op een tapijt aan te

Het HydrECO-concept zorgt ervoor dat textiel waterdicht blijft, en is tegelijkertijd een milieubewuste oplossing, omdat het geen fluor bevat.

brengen, wat tegenwoordig ook met digital printing-technologie gebeurt.”

Maar Tanatex gaat verder dan het leveren van producten, benadrukt De Koning. “Wij denken met de klanten in de keten mee over het optimaliseren van processen en producten. Aan de ene kant praten we met de grote kledingmerken over welke ontwikkelingen zij zien en hoe wij daarin een rol kunnen spelen. Aan de andere kant komen wij zelf met innovaties.”

Deze aanpak heeft onder meer geleid tot concepten waarmee klanten hun duurzaamheidsprestaties kunnen verbeteren. “Je hebt water nodig voor twee dingen: materiaal van textiel af halen en materiaal naar textiel toe brengen. Het is een transportmedium”, legt Paul Oude Lenferink, global manager Product Technology & Compliance, uit. “De

VNCI-lid

DUURZAAMHEID

Duurzaamheid wordt ook in de textielketen steeds belangrijker. De Koning: “Men kijkt niet alleen waar het stukje doek wordt geproduceerd en onder welke omstandigheden, maar ook naar de milieuaspecten, welke chemicaliën worden gebruikt.” Tanatex is dan ook voor een groot aantal producten gecertificeerd volgens onder meer ‘Cradle to Cradle’ en Bluesign.” De trend dat je laat zien dat je product voldoet aan eisen die de markt verwacht is volgens Oude Lenferink al decennia geleden ingezet. “Reach is daar een goed voorbeeld van. Je informeert hoe je onze producten verantwoordelijk kunt gebruiken. Wij zijn ons daarnaast aan het voorbereiden op transparantie in de keten waarbij we ook laten zien dat bepaalde ongewenste of schadelijke stoffen niet in de producten zitten.” Verder probeert Tanatex bepaalde traditionele grondstoffen te vervangen door ‘groenere’ (biobased) grondstoffen, bijvoorbeeld klei voor stabilisatie van proceschemicaliën in water.

Oude Lenferink: “Als onze voorgangers in de chemieketen andere bronnen aanboren, gaan wij daarin natuurlijk mee. Maar het aanbod is nog klein.”

’WIJ LEIDEN PERSONEEL ZELF OP’

‘Iedereen heeft dagelijks met onze producten te maken’ traditionele textielindustrie kenmerkt zich door veel stappen achter elkaar, waarbij textiel steeds nat wordt gemaakt en gedroogd. Als je textiel verft, heb je meestal meerdere baden nodig: voorwassen, verven, nawassen, naspoelen. Dat kost veel water en energie. Wij leveren concepten waarbij verschillende stappen in één bad worden samengevoegd. Je kan het een vorm van procesintensificatie noemen. Daarmee bespaart de klant veel water en energie, en brengt daarmee de hoeveelheid afvalwater en CO2-uitstoot terug. Besparen in processen, dat is onze kracht.”

Vergeling

Naast deze oplossingen biedt Tanatex zogeheten functional finishingproducten. Deze maken textiel insectenwerend, elastisch, geven

het een geurtje, of neutraliseren juist geuren, bijvoorbeeld in sportkleding. Het concept Extreme Whiteness wordt vaak toegepast in lingerie. “Daarbij kunnen we de stof in één stap beschermen tegen verschillende vormen van vergeling, die kunnen ontstaan bij productie en opslag en door inwerking van NOxdampen en invloeden van (uv-)licht”, aldus Oude Lenferink. Nieuw is Express FR, een vlamvertrager voor polyester, bijvoorbeeld voor tenten en interieurtextiel. “Normaal verf je en breng je daarna de vlamvertrager aan; voor polyester kunnen we dat nu tegelijkertijd doen.”

Ook een recente ontwikkeling is CosmetoTextiles, waarbij textiel van een bepaald cosmetisch ingrediënt wordt voorzien, zoals een huidverzorgingsproduct. Oude Lenferink: “Gebruikelijk breng je een lotion

Het R&D-personeel dat Tanatex nodig heeft is lastig te vinden. “Die opleidingen zijn er in Nederland niet meer”, zegt Oude Lenferink. “Er is wel aandacht voor de management- en designerskant van textiel, maar niet voor het begrijpen van het productieproces en de chemische kant. Daarom leiden wij mensen zelf op. Je kunt bij ons op lab- en pilotschaal in aanraking komen met de processen die wereldwijd in de textielindustrie worden toegepast. Bij ons zien mensen die van het hbo of de universiteit komen voor het eerst een machine voor textielbewerking en denken voor het eerst na over wat textiel en chemie met elkaar te maken hebben. Vanuit dat punt brengen we ze op een niveau dat ze de concurrentie op wereldwijd niveau aankunnen. Maar dat duurt wel een paar jaar.”

met de hand aan, maar het kan ook via microcapsules in textiel. Door beweging breekt de capsule en komt de inhoud vervolgens gedoseerd vrij.” Zo heeft Tanatex voor de firma Beiersdorf gezorgd dat hun ingrediënt Q10 onder het merk Nivea in microcapsules kan worden aangebracht op textiel, waarna het geleidelijk aan de huid wordt vrijgegeven. Het kledingstuk Nivea Shaping Shorty (zie kader voor filmpje) is hiervan het resultaat. p

FIRMER SKIN IN TWO WEEKS

Promotiefilmpje over de Nivea Shaping Shorty, met het ingrediënt Q10 in microcapsules, mogelijk gemaakt door Tanatex. https://vimeo.com/95839887 Innovatie & chemie 19

STARTUPBOOTCAMP GEEFT PODIUM AAN BAANBREKENDE INNOVATIES

VLIEGENDE START Negen starters presenteerden op 10 juli hun innovaties aan investeerders tijdens de finale van de Startupbootcamp Smart Materials in Sittard. “Nu zijn de start-ups klaar om hun bedrijven verder uit te bouwen”, stelt directeur Anique Soetermeer.

Speciaal ambassadeur voor start-ups Neelie Kroes riep de ondernemers op vooral niet te bescheiden te zijn.

Tekst: Adriaan van Hooijdonk

TIAMET 3D: GRONDSTOFREVOLUTIE IN 3D-PRINTEN De Spaanse ondernemer Tico Morales ontwikkelde samen met de Japanner Jefferey Karasawa, de Amerikaan Reid Larson en twee wetenschappers van de TU Delft een nieuwe grondstof voor 3D-printers. “Het grote voordeel is dat het materiaal in vrijwel iedere 3D-printer kan worden gebruikt”, legt Larson uit. “Dus niet alleen in professionele, kostbare 3D-printers, maar ook in goedkopere modellen voor de consumentenmarkt.”

De start-up maakt voor de grondstof gebruik van drie basismaterialen: PLA, 20 Innovatie & chemie

PET en PEI. Door hier zelf ontwikkelde nanodeeltjes aan toe te voegen, worden de materialen volgens Larson minimaal twee keer zo sterk als het origineel. “Daardoor is het mogelijk om tegen aanzienlijk lagere kosten robuuste en niet-poreuze 3D-ontwerpen te printen. Bovendien zorgt onze samenwerking met de Maastrichtse printerproducent MaukCC ervoor dat industrieel 3D-printen ook voor het mkb veel goedkoper wordt.”

Innovatie

‘ Wanneer een nieuw product hier aanslaat, ligt succes in de rest van Europa in het verschiet’

gel tegen gewrichtsslijtage, tot supersterk materiaal uit koolstof­ vezel-versterkte keramiek en gepersonaliseerde 3D-geprinte botimplantaten.

Ideale testmarkt

Neelie Kroes, door de overheid benoemd tot speciaal ambassadeur voor start-ups, riep de ondernemers op vooral niet te bescheiden te zijn, hun ideeën met anderen te delen en vol te blijven houden. Daarnaast vroeg zij aan pensioenfonds ABP om minder in het buitenland te beleggen en vooral te investeren in startende, innovatieve Nederlandse bedrijven.

Ook gaf zij aan dat de Nederlandse consument openstaat voor veranderingen, waardoor ons land een ideale testmarkt is. “Wanneer een nieuw product hier aanslaat, ligt succes in de rest van Europa in het verschiet. Bovendien heeft Nederland een uitstekend ecosysteem

CERACARBON: IJZERSTERK, LICHT EN SLIJTVAST

FOTO: SHUT TERSTOCK

D

e startende ondernemers volgden van april tot en met juli op de Brightlands Chemelot Campus in SittardGeleen een intensief programma om hun innovatie in korte tijd te vermarkten. Daarbij werden ze begeleid door 150 mentoren die hun kennis en netwerk gratis ter beschikking stelden. Ook konden ze gebruikmaken van de mogelijkheden van de Brightlands Chemelot Campus, zoals R&D-voorzieningen, pilotplants en productiefaciliteiten.

De start-ups zijn allemaal actief in smart materials: duurzame materialen die een positief effect hebben op gezondheid, levensstijl en milieu.

Tijdens de finale pitchten de startende ondernemers op een podium negen baanbrekende innovaties voor investeerders. Ze varieerden van ultra-absorberend materiaal voor luiers en injecteerbare hydro-

De Nederlandse start-up CeraCarbon uit Stein ontwikkelde een nieuw, ijzersterk materiaal dat de eigenschappen van carbonfiber en keramiek combineert. “Het keramisch gecoate materiaal is sterker dan staal, terwijl het zo licht is als carbonfiber”, licht oprichter Roeland Coumans toe. ”Carbonfiber heeft echter als nadeel dat het niet slijtvast is. Daardoor is het niet geschikt voor bijvoorbeeld gebruik in machines. CeraCarbon lost dat probleem op: het is slijtvaster dan staal.”

De eerste toepassing van het nieuwe materiaal is inmiddels in de praktijk getest. Op het circuit in het Belgische Zolder is een geslaagde testrit gehouden met motoren met een voorvork van CeraCarbon. “Dat leverde een gewichtsreductie van 75 procent op, waardoor deze voorvork voor een revolutie in de motorsport gaat zorgen”, verwacht Coumans. CeraCarbon is inmiddels met meerdere grote partijen uit de racewereld in gesprek om de voorvork toe te passen. Daarnaast is het materiaal volgens hem bij uitstek geschikt voor bijvoorbeeld het landingsgestel van vliegtuigen en de bladen van windmolens. “Fokker heeft al interesse getoond.”

Innovatie & chemie 21

voor start-ups, met tien technologische clusters die nauw met elkaar verbonden zijn.”

Anique Soetermeer, directeur van de Startupbootcamp Smart Materials, kijkt terug op een geslaagd evenement. “Nu zijn de start-ups klaar om hun bedrijven verder uit te bouwen.

Drie start-ups hebben inmiddels geld ontvangen van het Limburg Business Development Fonds. De overige zes zijn in gesprek met investeerders om een samenwerking op te zetten.”

Ze benadrukt dat alle start-ups nog drie maanden in het programma blijven meedraaien om hun innovaties succesvol te vermarkten. “Zo organiseren wij bijvoorbeeld nog een-opeengesprekken met adviseurs.

Ook volgen er nog events.”

Zeven start-ups hebben volgens haar al aangegeven in de regio actief te blijven als ze genoeg kapitaal weten aan te trekken.

Na de zomer starten de voorbereidingen voor de volgende Startupbootcamp. p

VEEL MEDISCHE INNOVATIES Tijdens de Smart Materials Demo Day presenteerden ook zes andere start-ups hun innovaties, waaronder vijf medische projecten: • Medical Device Works ontwikkelde een technologie om organen met kanker chemotherapie-medicijnen toe te dienen zonder dat de rest van het lichaam last heeft van de nadelige effecten van de chemokuur.

• Onderzoekers kunnen met de technologie van Nestegg Biotech levend weefsel printen met een 3D-printer.

• Hy2care bedacht een injecteerbare pleister om de afbraak van kraakbeenweefsel, bijvoorbeeld in een kniegewricht, te stoppen.

• Orthonova ontwikkelde niet alleen een technologie om heupoperaties te vereenvoudigen, maar ook bijbehorende implantaten.

• Matricore gebruikt 3D-technologie voor de ontwikkeling van botimplantaten.

• NovioPhonics bedacht een hydrogel waarmee boeren en tuinders de dosering van gewasbeschermingsmiddelen met minimaal 50 procent kunnen verlagen.

22 Innovatie & chemie

RESENS: ULTRA-ABSORBEREND LUIERMATERIAAL “De beste innovatie in de luierindustrie die ik de afgelopen jaren heb gezien”, jubelde de R&D-directeur van Libeltex (producent van technisch en smart textiel) na een demonstratie van het nieuwe polymeer van ReSens. Volgens Marco Claessens van ReSens is de start-up erin geslaagd om een polymeer te ontwikkelen dat niet alleen veel meer vocht opneemt, maar ook een stuk goedkoper is dan de huidige polymeren die de luierindustrie gebruikt.

Bovendien hebben luierfabrikanten minder korrels nodig voor de productie van luiers, waardoor het draagcomfort toeneemt.

Naast de luierindustrie toont ook de land- en tuinbouw veel belangstelling. Claessens legt uit: “Het nieuwe polymeer kunnen wij vermengen met jute om er ver-

volgens ‘plantpluggen’ voor de aanplant van sla of orchideeën van te maken. Daardoor krijgt het gewas of de bloem, afhankelijk van de soort, 10 tot 25 procent meer wortels, zodat ze meer vocht op kunnen nemen. Een slateler kan hierdoor zeker één keer per jaar extra oogsten.

Ook het groeiproces van een orchidee heeft met onze oplossing minder uitval.”

De innovatie heeft volgens Claessens zelfs de aandacht getrokken van de Bill Gates Foundation: “De Foundation wil jute doeken met ons materiaal in Afrika in greppels plaatsen, zodat malariamuggen er eitjes in leggen. Door de doeken vervolgens te verbranden, willen ze de ziekte terugdringen.”

Innovatie

GREEN PAC-TANDEM VERSNELT INNOVATIE IN KUNSTSTOF, VEZEL EN COMPOSIET

SPRINGPLANK VOOR VERNIEUWERS Met een Green PAC Ilab in Zwolle en een Green PAC Coci in Emmen is het chemiecluster in die regio goed toegerust als industriële broedplaats voor onder meer toegepaste kunststoftechnologie. Deze combinatie leverde al diverse ‘groene’ innovaties op, die (nagenoeg) gereed zijn voor een volgende stap.

Tekst: Joost van Kasteren

B

egin 2013 besloten de hogescholen Stenden in Emmen en Windesheim in Zwolle de handen ineen te slaan en een Centre of Expertise Smart Polymeric Materials (Green PAC) op te richten voor toegepast onderzoek naar slimme polymeren. Het initiatief kwam niet uit de lucht vallen. De regio Emmen/Zwolle vormt met bedrijven als DSM, Teijin Aramid en Bonar een van de vijf chemieclusters van Nederland, met de nadruk op technische kunststoffen en rubbers, vezels en composieten.

De regio telt circa vijftig chemiebedrijven, die goed zijn voor 2500 directe arbeidsplaatsen en een veelvoud daarvan aan indirecte

arbeidsplaatsen.

“Het initiatief sloeg aan”, zegt Jan Jager, lector biobased economy aan Stenden Hogeschool, samen met Windesheim initiatiefnemer van Green PAC. “Onze hogeschool ligt aan de overkant van het Emmtec Industry & Business Park, het voormalige fabrieksterrein van de AKU, later AkzoNobel, waar ongeveer twintig bedrijven zijn gehuisvest.

Samen met Emmtec Laboratories (Nuon) en Applied Polymer Innovations (API) hebben we met steun van de gemeente Emmen en de provincie Drenthe een kenniscentrum opgezet met faciliteiten voor het ontwikkelen van nieuwe producten op basis van (groene) kunststoffen, vezels of composieten.”

Mooie opsteker

Naast bestaande bedrijven is er ook plaats voor nieuwkomers en doorstartende bedrijven, die onder meer van het Polymer Science Park (PSP) in Zwolle komen. Het PSP is een open-innovatiecentrum, een industriële broedplaats, voor toegepaste kunststoftechnologie met de nadruk op high performance-polymeren.

Jager, die vanaf het begin actief betrokken is geweest bij de ontwikkeling van Green PAC: “Het idee is dat starters, onderzoekers en studenten de faciliteiten van het PSP kunnen gebruiken om hun idee om te zetten in een prototype. Vervolgens kunnen ze de faciliteiten in Emmen gebruiken voor het opschalen.”

In oktober 2013 kregen de facilitei- e Innovatie & chemie 23

FOTO: SHUT TERSTOCK

De vezels voor de biocomposiet zijn afkomstig van vlas.

GIRAFFENBRUG VAN BIOCOMPOSIET De giraffen van Wildlands Adventure Zoo in Emmen lopen door een verdiepte bak om van hun dag- naar hun nachtverblijf te komen en omgekeerd. Over de bak is een hefbrug gepland voor de bezoekers van de dierentuin, die enkele malen per dag open moet kunnen om de giraffen te laten passeren zonder te bukken. In eerste instantie werd gedacht aan een stalen brug, maar uit het oogpunt van duurzaamheid koos de directie van het dierenpark voor een brug gemaakt van biocomposiet materiaal. “Een tikkeltje misleidend,” zegt Daan van Rooijen, associate lector van Stenden Hogeschool, “want de bewegende delen van de brug zijn nog steeds van staal, maar het brugdek van 4 bij 5 meter is van biocomposiet materiaal.” De gebruikte vezels zijn afkomstig van vlas. Daar wordt een uni-directioneel weefsel van gemaakt, wat wil zeggen dat de vezels allemaal in dezelfde richting liggen om een zo hoog mogelijke sterkte en stijfheid te verwezenlijken. Ook de hars heeft een agrarische oorsprong en is gemaakt op basis van mais. Momenteel wordt het materiaal bij Stenden Hogeschool beproefd op sterkte en stijfheid, om aan te tonen dat het voldoet aan de normen die gelden in de grond-, weg- en waterbouw. Machinefabriek Emmen bouwt de brug.

‘ Een belangrijke uitdaging op korte termijn is een koppeling leggen met het agrarische bedrijfsleven’ ten in Emmen en Zwolle de status van Centre for Open Chemical Innovation (Coci) en Innovation lab (Ilab).

“Een mooie opsteker,” vindt Jager, “maar er moet nog veel gebeuren om de transitie naar een groene, niet op fossiele grondstoffen gebaseerde chemie te realiseren. Een belangrijke uitdaging op de korte termijn is om een koppeling te leggen met het agrarische bedrijfsleven. Er liggen veel kansen voor de productie en verwerking van groene grondstoffen, zo blijkt uit een rapport van de Rijksuniversiteit Groningen en de Universiteit Twente (Bio24 Innovatie & chemie

based Economy Noordoost Nederland, 2013), maar die moeten we wel benutten.”

Voor het ‘echie’

Een belangrijke rol is daarbij weggelegd voor de nieuwe generatie: de studenten van de hogescholen.

Dankzij Green PAC beperken hun contacten met het bedrijfsleven zich niet tot stages of afstudeerplaatsen, maar kunnen ze ook proberen om hun – soms wilde – ideeën om te zetten in prototypes en eventueel in proefseries. Niet als vingeroefening, maar voor het ‘echie’. p

FOTO: BOUDEWIJN BENTING

Jeroen Wiggers met biodraad voor 3D-printen.

DUURZAME ‘INKT’ VOOR 3D-PRINTER Steeds meer producten, inclusief machineonderdelen, rollen tegenwoordig uit de 3D-printer. De ‘inkt’ van een 3D-printer is een zogeheten monofilament, die veelal van polymelkzuur (PLA) is gemaakt door fermenteren van maiszetmeel of suiker. Biologisch dus. “Dat past wel in die markt”, zegt Jan Jager, lector aan Stenden Hogeschool. “Het zijn vaak milieubewuste mensen die uit het oogpunt van duurzaamheid zijn gaan experimenteren met 3D-printen.”

Vanuit het bedrijf Applied Polymer Innovations (API) – een doorstart van de onderzoeksafdeling van Diolen Industrial Fibers in Emmen – is onlangs het bedrijf Innofil3D opgericht, dat biobased monofilament gaat maken op basis van PLA. De productie gebeurt nu nog op de proeflijn, maar na de zomer komt er een extra productielijn in het voormalige opleidingengebouw van Emmtec.

Bij Stenden Hogeschool wordt onderzoek gedaan naar onder meer vorm en samenstelling van de monofilamenten en de effecten die dat heeft op sterkte en stijfheid van de producten die ermee gemaakt worden en op de snelheid van het 3D-printproces. Jager: “We ontwikkelen ook nieuwe monofilamenten met bijzondere eigenschappen, zoals elektrisch geleidende polymeren of polymeren die opgloeien als de temperatuur hoger wordt. Daarbij kijken we niet alleen naar biologische grondstoffen, maar bijvoorbeeld ook naar mogelijkheden om monofilament te maken uit gerecyclede kunststoffen.”

Innovatie

Een aantal bedrijven en instellingen in de Green PAC-regio wil een biobased gebouw maken waarin alle vloeren, wanden en daken zijn gemaakt van biocomposiet (een combinatie van biologische vezels en bioharsen), inclusief de dragende delen. Daan van Rooijen, associate lector van Stenden Hogeschool: “De bouw is een van de grootste gebruikers van materialen. Een groot deel daarvan kun je vervangen door biocomposieten.

Het voordeel is dat je geen tropisch hardhout hoeft te gebruiken; je kunt ook vlas gebruiken als vezelmateriaal, of hennep. Bovendien is de vormvrijheid groter en is de maatvoering constanter. Daardoor kun je onderdelen integreren in geprefabriceerde bouwelementen die je op de bouwplaats als een auto in elkaar zet.” De praktijk is weerbarstig. “We hebben de tekeningen klaarliggen”, zegt Henri van der Laan van bouwbedrijf Kuipers & Koers Bouw uit Nieuw-Schoonebeek. “Momenteel onderzoeken we hoe we de eigenschappen van bio-

FOTO: HENK BENTING

EEN HÉÉL GEBOUW VAN BIOCOMPOSIET

Henri van der Laan van bouwbedrijf Kuipers en Koers met profielen van biocomposiet.

composiet kunnen vertalen naar onder andere de eisen van het Bouwbesluit. Dat is niet eenvoudig.

Voor traditionele bouwmaterialen kun je uitgaan van Eurocodes (Europese normen) voor sterkte en stijfheid, maar voor biocomposieten zijn die er niet. Dat maakt het voor de ambtenaar lastig om een bouwvergunning af te geven.” Toch ziet Van der Laan perspectieven. Niet alleen in de nieuwbouw, maar ook bij het

verduurzamen van bestaande bouw. “Biocomposieten lenen zich uitstekend voor het aanbrengen van een thermische schil, waarmee je een bestaande woning energieneutraal kunt maken. We zijn nu met een aantal partijen in gesprek, waaronder Stenden Hogeschool, de woningcorporatie Domesta en een aantal leveranciers van bouwmaterialen, om te bewijzen dat het kan: een biobased casco.”

De huidige petflessen zijn voor ongeveer een kwart biologisch.

GROENE PETFLES UIT AFVALHOUT Eind dit jaar starten Cumapol uit Emmen en BioBTX uit Groningen op pilotplantschaal met de productie van 100 procent biogebaseerd pet (polyethyleentereftalaat) voor onder meer frisdrankflessen. De eerste grammen van het materiaal werden half maart gepresenteerd op het Biobased Business Event in Emmen, maar volgend jaar moeten er al enkele honderden kilo’s zijn geproduceerd.

“De grondstof die voor bio-pet wordt gebruikt is afvalhout”, vertelt Marco Brons, directeur van Cumapol, een afkorting van custom made polymers. “Onze partner BioBTX in Groningen is erin geslaagd om hout via pyrolyse (verhitten zonder zuurstof) om te zetten in benzeen, tolueen en xyleen, vandaar BTX. Het product is identiek aan zijn fossiele broertje, dus je kunt het als ‘drop in’ gebruiken; je hoeft niets te veranderen aan je installaties. Je kunt het dus ook omzetten in paraxyleen en vandaar

ben je met enkele stappen bij dimethyltereftaalzuur.”

Om er pet van te maken moet dimethyltereftaalzuur reageren met bio-MEG (mono-ethyleenglycol), dat Cumapol nu nog importeert uit India. “In de toekomst willen we lokaal geproduceerde reststromen gebruiken”, aldus Brons. “De productie van bio-MEG zou prima passen bij de bedrijvigheid in bijvoorbeeld Delfzijl.”

Volgens Brons is er een grote markt voor groene kunststoffen, groot genoeg in ieder geval voor bio-pet en voor de ‘groene’ fles van Avantium gebaseerd op PEF (polyethyleenfuranaat).

“Grote bedrijven zoals Coca-Cola en Pepsi Cola willen binnen nu en vijf jaar klimaatneutraal opereren. De huidige petflessen zijn voor ongeveer een kwart biologisch, met ons biologische tereftaalzuur kunnen ze 100 procent groen worden.”

Innovatie & chemie 25

20

SABICS BIOBASED POLYETHYLEEN IN MELKPAK CAMPINA

CO2-FOOTPRINT

%

LAGER

26 Innovatie & chemie

Wetenswaardig Berndt Kodden, managing director van FrieslandCampina, overhandigt het eerste melkpak aan Jacqueline Cramer, hoogleraar duurzaam innoveren aan de Universiteit Utrecht en ambassadeur circulaire economie van de Metropoolregio Amsterdam.

De dagverse melk van Campina zit voortaan in een biobased pak, waarvan de dop en de coating geproduceerd zijn uit gecertificeerd polyethyleen van SABIC. Voor het biobased polyethyleen van de dop en de coating gebruikt SABIC organisch restmateriaal, zoals frituurvet. Het is gecertificeerd volgens het International Sustainability and Carbon Certification System (ISCC PLUS), een wereldwijd certificeringsschema voor biomassa en biobrandstoffen.

Producent van het pak is Elopak, een van ‘s werelds grootste verpakkingsproducenten voor zuivelproducten en vruchtensappen.

Het karton was al hernieuwbaar en is sinds enkele jaren 100 procent FSC-gecertificeerd. De biobased coating en dop verlagen de CO2-footprint van het melkpak met 20 procent, wat het tot het meest duurzame pak maakt.

“De introductie van dit biobased pak past perfect binnen de beweging naar een circulaire econo-

mie, waar de grondstof van het pak volledig hernieuwbaar is.

Deze stap kan als vliegwiel werken omdat de technologie voor iedereen toegankelijk is”, aldus Jacqueline Cramer, hoogleraar duurzaam innoveren aan de Universiteit Utrecht en ambassadeur circulaire economie van de Metropoolregio Amsterdam. Zij kreeg het eerste melkpak op 30 april officieel overhandigd door Berndt Kodden, managing director van FrieslandCampina Nederland. Kodden riep andere voedingsmiddelenbedrijven op om ook over te gaan op dit nieuwe pak. “Hoewel dit een innovatie is, willen we dit niet exclusief doen.”

Het biobased melkpak van Campina ligt vanaf juni in de winkels.

Het komende anderhalf jaar gaan ook de overige drankenkartons van FrieslandCampina over op het nieuwe pak. Het gaat op jaarbasis om 300 miljoen eigen pakken en nog eens 120 miljoen pakken die het bedrijf voor derden produceert.

mei 2015 Chemie Magazine 27

VEZELVERSTERKTE KUNSTSTOF ALS CONSTRUCTIEMATERIAAL DRINGT LANGZAAM DOOR

FOTO: CORBIS

COMPOSIET HET NIEUWE STAAL

28 Innovatie & chemie

De BMW i8 bevat, net als de Lamborghini, onderdelen van gevlochten carbonvezel.

Materialen

Wat de lucht- en ruimtevaart al eerder heeft gedaan, begint nu door te sijpelen in andere sectoren: de toepassing van vezelversterkte kunststoffen, ofwel composiet, voor lichtgewicht, sterke en duurzame constructies, die niet roesten en onderhoudsvrij zijn. De eerste composieten bruggen, sluisdeuren, auto-onderdelen en pijpleidingen zijn er al.

polyester en ook epoxyharsen, zijn een stuk stijver en smelten niet meer als ze uitgehard zijn. Een coating rond de vezel (sizing) zorgt ervoor dat de vezel en hars goed aan elkaar hechten.

Onbekend

Tekst: Astrid van de Graaf

‘E

r is een duidelijke transitie gaande”, vindt Jasper Klarenbeek, business developer bij CompoWorld, een publiek-private samenwerking voor innovatieprojecten.

“We willen steeds duurzamere materialen, met lange levensduur en laag onderhoud. Dan kom je al snel bij vezelversterkte kunststoffen uit. Bovendien heeft alles wat in beweging is – vliegtuigen, auto’s, boten en zelfs bruggen – direct voordeel bij een lichter materiaal.

Minder gewicht betekent minder brandstof en dus een lagere carbon footprint.” Moderne luchtvaarttoestellen zoals de Airbus A350 zijn al voor 52 procent van composiet gemaakt. Ook de grote automerken zijn ermee bezig.

“Er wordt al een tijd geroepen dat composiet staal gaat vervangen. Ik zie het meer als een extra legosteen in de doos met bouwmaterialen voor ontwerpers”, zegt Theo Dingemans, hoogleraar polymeerchemie aan de faculteit Lucht- en Ruimtevaarttechniek van de TU Delft. “Composiet kan voor heel veel toepassingen staal gaan vervangen, dat geven ook alle marktonderzoeken aan. Zolang er maar een duidelijk voordeel is.”

Enorme variatie

Composieten zijn er in allerlei soorten en maten. Door de mix van een vezel met een kunststofhars is een

enorm aantal variaties mogelijk. De vezels bepalen de sterkte en stijfheid, met name in de vezelrichting.

Daarom worden vezels vaak eerst verwerkt tot een weefsel of een mat.

“Veel gebruikte vezels zijn van koolstof en glas. De aramidevezel holt daar een beetje achteraan”, vertelt Dingemans. “Veel materiaalkeuzes zijn prijsgedomineerd. Glas is goedkoper, maar weer iets zwaarder dan koolstof, dat weer sterker is. Het is altijd zoeken naar de juiste balans tussen composietsamenstelling, gewenste eigenschappen en prijs.

Voor windturbines kun je prima volstaan met bladen van minder dure materialen, zoals glasvezel en polyester.” Ook aan biocomposieten, met natuurlijke vezels als vlas, hennep en hout in combinatie met natuurlijke harsen, wordt gewerkt.

De kunststofhars zorgt voor bescherming en verbinding van de vezels en voor chemische resistentie. Als hars worden zowel thermoharders als thermoplasten gebruikt.

Thermoplasten zijn in het algemeen wat taaier, smelten weer bij verhitting en zijn beter vervormbaar. De meestgebruikte en goedkoopste materialen zijn polyethyleen (PE) en polypropeen (PP). Voor duurdere toepassingen in de lucht- en ruimtevaart kom je uit bij polyfenyleensulfide (PPS), polyetherimide (PEI) en polyetheretherketon (PEEK). Thermoharders, zoals het veelgebruikte

Ondanks alle begerenswaardige eigenschappen is het materiaal vrij onbekend. “Dat komt doordat de huidige maatschappij er niet mee is grootgebracht”, geeft Klarenbeek aan. Het gebruik van composiet vergt een geheel andere denkwijze en engineering. De grote bedrijven blijven hangen in hun vertrouwde ontwerp- en productietechnieken, waardoor volgens Dingemans composiet als constructiemateriaal nu pas langzaam doorsijpelt. “Met composiet kun je alle kanten op, maar dan moet je wel mensen hebben die de materiaaleigenschappen en de productietechnieken snappen”, aldus de chemicus. “Jonge ingenieurs hebben dat wel geleerd, en kiezen er dan liever voor om een eigen bedrijf te beginnen, zoals destijds Airborne International. Composiet moet het hebben van jonge start-ups die slim kijken waar het materiaal het meeste voordeel biedt.”

Voor onderzoekers en ingenieurs zijn er nog genoeg uitdagingen, zoals het hergebruik en 3D-printen met composiet. Ook hechting is nog grotendeels onbegrepen. Dingemans: “Wanneer er problemen zijn met composieten, dan is dat meestal op de hars-vezel-interfase.

Voor de chemie is de uitdaging om een hars te bedenken die een heel hoge affiniteit heeft met het vezelmateriaal.” Hijzelf is al aardig op weg met een speciale hybridehars (liquid crystal thermoset, LCT), dat veel op een koolstofvezel lijkt en zonder sizing hecht. “Het materiaal hecht ook goed aan aluminium, titanium en staal, en kan tegen hoge e juni 2015 Chemie Magazine 29

‘Voor de chemie is de uitdaging om een hars te bedenken die een heel hoge affiniteit heeft met het vezelmateriaal’

FOTO: SHUT TERSTOCK

De composieten buizen voor de olie- en gasindustrie zijn goed oprolbaar, lichtgewicht, corrosievrij en bestand tegen zuur.

temperatuur. We willen kijken of we het kunnen toepassen rond het motorblok. Dit met het oog op gewichtsbesparing, maar ook om titanium te vervangen, dat weliswaar licht is, maar ook duur en moeilijk te verwerken.”

Opleiding

Nederland speelt een belangrijke rol op het gebied van composieten, vinden de experts, en wel in alle lagen van de industrie. Om aansluiting te houden moet Nederland wel blijven investeren in het opleiden van mensen en in onderzoek en ontwikkeling, benadrukt Klarenbeek. In het mbo ontbrak tot voor kort bijvoorbeeld een opleiding voor composiet. Het hbo heeft het mondjesmaat. De universiteiten moeten het hebben van lucht- en ruimtevaart.

Naast grote spelers als de grondstofleveranciers Akzo, DSM en Ten Cate, is er een hele grote club midden- en kleinbedrijven waar producten worden ontworpen en gebouwd.

“Daar zit enorm veel creativiteit. We hebben een van de eerste composietbruggen ter wereld, dat is toch prachtig”, vindt Dingemans. “We zijn hier heel goed in, maar we schreeuwen het niet van de daken.” Dat vindt hij ook niet nodig: “Het komt vanzelf.

Zo’n transitie heeft gewoon een bepaalde adaptatietijd nodig.”

30 Chemie Magazine juni 2015

Het Limburgse bedrijf Eurocarbon, gespecialiseerd in gevlochten en geweven versterkingsvezels voor composieten, gaat dakbalken leveren voor de nieuwe BMW 7-serie.

LICHTGEWICHT BALKEN VOOR TOPSEGMENT

H

et Limburgse bedrijf Eurocarbon, gespecialiseerd in gevlochten en geweven versterkingsvezels voor composieten, gaat binnenkort gevlochten dakbalken leveren voor de nieuwe 7-serie, de grootste limousine van BMW. Het is opnieuw een grote order van een bekend automerk. Eerder maakten zij al lichtgewicht onderdelen van gevlochten carbonvezel voor Lamborghini, BMW i8 en Mercedes McLaren SLR. “De koolstofcomposieten dakbalken leveren een aanzienlijk gewichtsvoordeel van maar liefst 40 kilo”, zegt Stephan Voskamp, sinds kort directeur van het familiebedrijf – dat ooit onderdeel was van DSM. “Dat bespaart uiteraard benzine en vermindert CO2-emissie, maar ook het zwaartepunt van de auto komt hierdoor lager te liggen, waardoor hij stabieler op de weg ligt.” Vader Voskamp zag vanuit zijn achtergrond als productmanager van kunstharsen al vroeg de potentie van kant-en-klare vezelpakketen die direct geïnjecteerd konden worden met hars.

Door deze order moet Eurocarbon flink uitbreiden. Het bedrijf is recent verhuisd naar een tienmaal grotere locatie. Er staan nog meer automotive-potjes op het vuur; de speciale vlechttechniek, waarbij drie versterkingsrichtingen worden geïntegreerd in één enkele laag, is namelijk geschikt voor grote volumes. Alles is geautomatiseerd en computergestuurd. Voskamp: “Het bijzondere is dat we de vezels ook in de lengterichting kunnen neerleggen, waardoor ons product tegen buiging en verdraaiing kan. Hierdoor kunnen de balken bij een botsing veel energie opvangen.”

De indrukwekkende vlechtmachines bouwen ze zelf. Sinds kort is er ook een te bewonderen in de onlangs geopende proeffabriek voor de productie van composieten vliegtuigonderdelen van het Nationaal Lucht- en Ruimtevaart Laboratorium en Fokker in Marknesse. De eerste klus is het ontwikkelen van een composieten landingsgestel voor de Joint Strike Fighter.

ACHILLESHIEL VAN COMPOSIET VOOR INFRASTRUCTUUR

KILOMETERS OPROLBARE COMPOSIETBUIZEN

H

et Nederlandse Airborne Oil&Gas in IJmuiden levert na vele jaren ontwikkeling thermoplastische composieten buizen aan de olie- en gasindustrie. Voor de kust van Brazilië en in Azië zijn ze al in gebruik. “De huidige stalen buizen bestaan uit kunststof met een staalwapening. Net zoals bij een doucheslang, zitten staaldraden en -strips in lagen in de buis gewikkeld en kunnen zo de belasting door interne en externe druk opvangen”, vertelt Marcus Kremers, technisch directeur van het bedrijf. “Deze systemen zijn zwaar en het staal corrodeert uiteindelijk. Bovendien treedt bij staal metaalmoeheid op door het regelmatig op- en afrollen.”

De composietbuizen van Airborne kennen deze euvels niet. De buizen zijn goed oprolbaar, lichtgewicht, corrosievrij en bestand tegen zuur en agressieve chemicaliën. “We gebruiken glasvezel omdat je de buizen dan nog beter kunt oprollen. Koolstofvezel is vrij stijf en dan worden de haspels te groot”, vertelt Kremers. Airborne heeft speciale flowlines: composietbuizen die op de zeebodem liggen en het olie of gas vanaf de boorput aan land of naar het boorplatform brengen. Een ander product zijn downlines, die van het platform naar de zeebodem naar het platform gaan. “Deze buis hangt verticaal en beweegt dus continu met de stroming mee. Om een levensduur van twintig jaar te garanderen, testen we de buizen voor ongeveer veertien maanden op veel hogere druk. Als ze dit aankunnen, houden ze het ook twintig jaar uit bij lage druk.” Daarnaast is Airborne bezig om hun composietbuizen voor warmere oliebronnen tot 120 graden Celsius en hogere werkdruk dan 660 bar geschikt te maken.

nfrastructuur en vezelversterkte kunststoffen zijn geen gebruikelijke combinatie.

Decennia waren onthechting en delaminatie (het loslaten van de boven- of onderhuiden in een bouwelement dat uit meerdere lagen bestaat) de grootste barrière voor grootschalige toepassing van composiet voor zwaarbelaste draagconstructies.

“Op een wegconstructie komt een heel specifiek krachtenspel te staan, waardoor bij composieten constructies na impact versnelde vermoeiing optreedt, met onthechting en delaminatie als catastrofaal gevolg”, zegt Simon de Jong, directeur van FiberCore Europe in Rotterdam. “Die achilleshiel van composiet voor infrastructuur hebben wij opgelost en met gecertificeerde testen bewezen. Daarmee voldoet onze gepatenteerde InfraCore-technologie als enige in dit segment aan de Eurocode (Europese norm voor het toetsen van de constructieve veiligheid van alle mogelijke bouwconstructies – red.).”

Hij vervolgt: “We gebruiken dezelfde glasvezel, dezelfde hars en dezelfde productietechnologie; het enige wat wij anders doen, is dat we de wapening van glasvezel op een andere manier in de constructie verwerken. We leggen glasvezelmatten in een Z-vorm met een kleine tussenruimte achter

FOTO: QUIST WINTERMANS ARCHITEK TEN

FOTO: AIRBORNE OIL & GA S

I

elkaar. Hierdoor vormt de glasvezelwapening ononderbroken zowel de bovenhuid als de onderhuid, en daarmee ook de kern. Deze constructie is ongevoelig voor het effect van impactschade en onthecht ook op lange termijn niet.”

De afgelopen paar jaar heeft het snelgroeiende bedrijf voor gemeenten, provincies en Rijkswaterstaat weer een paar honderd (verkeers)bruggen en sluisdeuren van composiet gebouwd, waaronder zelfs de eerste biocomposietbrug – samen met DSM. “Voor infra kun je eigenlijk geen andere technologieën accepteren dan die wij nu hebben ontwikkeld”, bepleit De Jong. Hij doelt daarmee op andere technologieën die dezelfde robuustheid claimen die in de Eurocode wordt geëist, zoals traditionele sandwichconstructies of pultrusies (composietprofielen die worden gemaakt door glasdraden door een matrijs te trekken, waardoor de wapening slechts in één richting ligt).

Met de gepatenteerde technologie kan FiberCore nog jaren toe. De technologie is veel breder toepasbaar dan bruggen en sluisdeuren, stelt De Jong. “Er zijn zo honderden applicaties te bedenken waar een lichte én sterke vlakke constructie nodig is, zoals de offshore, LNG, maar ook windmolenbladen of applicaties in lucht- en ruimtevaart.”

De Spieringbrug bij Muiden, die dit jaar wordt opgeleverd. Het beweegbare deel van het dek is van composiet.

juni 2015 Chemie Magazine 31

Ge誰nteresseerde klussers kunnen in de Praxis op zoek naar de Perfection Vernieuwde Formule met Decovery.

32 Innovatie & chemie

Uitgelicht

DSM-VERF GOED VOOR MUUR ÉN NATUUR 10 liter, 39,99 euro. Het is geen gewone prijsstelling voor DSM. Toch klopt het, want voor het eerst werkt het fijnchemiebedrijf mee aan een consumentenproduct waar zijn naam prominent op vermeld staat. Klusketen Praxis maakt namelijk gebruik van DSM-componenten in ‘Perfection’, de huisverf van het doe-het-zelfbedrijf.

Dankzij de DSM-chemicaliën kon Praxis een verf ontwikkelen die in één keer dekkend is, geurloos uit de emmer komt én tegen een schoonmaakbeurt kan. De afdeling Resins & Functional Materials van DSM fabriceerde daarvoor ‘Decovery’.

Deze hars met plantaardige elementen (een duurzaam polymeer uit hernieuwbare materialen) is als bindmiddel cruciaal voor de eigenschappen van verf. Het vervangt daarmee het traditionele acrylzuur, de gangbare grondstof voor harsen en verven.

Eind 2015 werd de verf uitgeroepen tot het Beste Product van het Jaar in de categorie ‘coatings’. In deze competitie geven duizenden consumenten aan wat hun favoriete producten zijn en waarom zij hier zo positief over denken.

Volgens Sjaak Griffioen, director Innovation & Sustainability, gaan we nog veel horen van deze groene bindmiddelen: “Door de combinatie van kwaliteit en duurzaamheid biedt het ook veel nieuwe mogelijkheden voor de toekomst. Dit is nog maar het begin.” Zo ontwikkelt DSM een biobased hars om overjarig riet van Natuurmonumenten te verwerken tot bouwplaten voor bijvoorbeeld keukenkastjes.

Geïnteresseerde klussers kunnen in de Praxis op zoek naar Perfection Vernieuwde Formule met Decovery, inclusief DSM-logo op de emmer.

Op http://bit.ly/dsm-verf vertelt Lodewijk Hoekstra, bekend van het RTLprogramma Eigen Huis en Tuin, waarom ook hij fan is van deze duurzame en milieuvriendelijke muurverf. p

Innovatie & chemie 33

BIOBASED INDUSTRIES JOINT UNDERTAKING INVESTEERT FLINK IN NIEUWE WAARDEKETENS

EUROPESE KANSEN VOOR ‘BIOBASED’ NEDERLAND Nederlandse ondernemingen hebben al veel kennis en ervaring opgebouwd voor het ontwikkelen van biobased bedrijvigheid. Met hun internationaal gerichte houding biedt dat goede perspectieven voor een belangrijk aandeel in de Biobased Industries Joint Undertaking, een publiek-private samenwerking van de Europese industrie en de Europese Commissie. Toch zijn er ook nog wel wat hobbels te nemen.

Tekst: Joost van Kasteren

‘A

ls Nederlandse bedrijven het slim spelen en interessante partners weten mee te krijgen, dan biedt de Biobased Industries Joint Undertaking (BBI JU) veel kansen voor de Nederlandse biobased industrie”, zegt Nelo Emerencia, programmacoördinator bij het Biobased Industries Consortium (BIC), dat de industrie vertegenwoordigt in de Joint Undertaking.

“Voor de BBI JU heeft de Europese Commissie tot 2020 een kleine 1 miljard euro uitgetrokken in het kader van het onderzoeks- en innovatie-

34 Innovatie & chemie

programma Horizon 2020. Bedrijven dragen de komende jaren 2,7 miljard euro bij. Inmiddels zijn tien projecten gehonoreerd met een bedrag van in totaal 120 miljoen euro (werkprogramma 2014). Daarnaast kunnen ook andere Europese fondsen worden aangeboord, zoals het regionale ontwikkelingsfonds. De Joint Undertaking is echt een forse impuls voor biobased bedrijvigheid – in Europa, maar zeker ook in Nederland.”

Ongelijk speelveld

Toch is het niet een en al botertje tot

de boom, vertelt Dirk Carrez, directeur van BIC. “Het grootste probleem is het ongelijke speelveld. We hebben te maken met de subsidie op bio-energie, zoals verstoken van biomassa in elektriciteitscentrales, waardoor de prijs van onze grondstoffen wordt opgedreven.”

Ook wat regelgeving betreft zijn er volgens hem nog de nodige hobbels te nemen. “Biobased bedrijvigheid is een essentieel onderdeel van de circulaire economie, maar de focus ligt nog altijd op recycling en hergebruik van eindige grondstoffen. Hergebruik van renewables is een blinde vlek. Als gevolg daarvan zitten we nog met wetgeving die het erg lastig maakt om afval te benutten als grondstof. Ook hergebruik van elkaars reststromen is lastig, waardoor het ontstaan van industriële ecosystemen wordt belemmerd.”

Doorstart

Een probleem is ook de financiering, en dan vooral de doorstart naar commerciële bedrijvigheid. De Europese Unie beschikt over vele potjes, variërend van Horizon 2020 voor onderzoek en innovatie tot en met regionale ontwikkelingsfondsen en fondsen voor plattelandsontwikkeling. “De financiële ondersteuning

Biobased Speakers van het Finse merk Aurelia gemaakt van biocomposiet van UPM.

VALCHEM:

CHEMICALIËN UIT HET BOS

voor biobased initiatieven is sterk gefragmenteerd; ieder fonds heeft zijn eigen beoordelingscriteria en procedures zijn tamelijk bureaucratisch”, aldus Carrez.

BIC wil de toegang tot financiering vergemakkelijken, om te voorkomen dat bedrijven voor commercialisering uitwijken naar bijvoorbeeld de Verenigde Staten. Zo is er vorig jaar een gids verschenen met aanbevelingen hoe bedrijven maar ook regio’s gebruik kunnen maken van de verschillende fondsen. Verder overlegt BIC met de Europese Investeringsbank (EIB) over initiatieven die zich lenen voor financiering in het kader van het Europees Fonds voor Strategische Investeringen van commissievoorzitter Jean-Claude Juncker. En natuurlijk is er de Joint Undertaking met de Europese Commissie.

Nieuwe waardeketens

Het hoofddoel van de BBI JU is volgens Annita Westenbroek het realiseren van nieuwe waardeketens, van toeleveranciers van biomassa via verwerkers tot afzetmarkten.

Westenbroek was indertijd programmacoördinator en als zodanig intensief betrokken bij de werkplannen voor 2014 en 2015. “In zo’n werk- e

”Wij willen met dit project laten zien dat we uit hout chemicaliën kunnen maken die qua prijs en prestatie kunnen concurreren met chemicaliën uit olie en gas”, zegt Juuso Konttinen, vicepresident Biochemicals van de Finse houtverwerker UPM. “Van oorsprong zijn we een klassiek bosbouwbedrijf. Uit onze bossen halen we hout voor de productie van onder meer papier, pulp en multiplex. Een paar jaar geleden hebben we onze ‘Biofore’-strategie ontwikkeld, waarin we onze kennis van hout en houtverwerking combineren met fermentatietechnologie om onze productportfolio te verbreden.”

Het demonstratieproject heeft tot doel om samen met partners in Zweden, Frankrijk en Duitsland waardeketens te ontwikkelen voor MPG uit cellulose (monopropyleenglycol is een bouwsteen voor plastics) en voor een aantal chemicaliën op basis van lignine, de andere component waaruit hout bestaat. De totale kosten bedragen ruim 18 miljoen euro, waarvan 13 miljoen wordt bijgedragen door de EU.

FIRST2RUN:

BIO-RAFFINAGE VAN DISTELS

”Met FIRST2RUN willen we laten zien dat het mogelijk is om een technische, economische, ecologische en sociaal duurzame waardeketen te ontwikkelen op basis van laagwaardige gewassen als distels, die groeien op arme gronden in droge gebieden”, aldus Stefano Facco, directeur New Business Development van het Italiaanse bedrijf Novamont, op een recent congres over biotechnologie.

Novamont wil met binnen- en buitenlandse partners bestaande installaties in de havenstad Porto Torres ombouwen tot een fabriek om olie uit distels (kardoen) om te zetten in waardevolle chemicaliën, met veevoer, compost en biobrandstof als bijproducten. De olie wordt verwerkt tot pelarPlant in Porto Torres waar distelolie wordt omgezet in goonzuur en azelaïnezuur. waardevolle chemicaliën.

Beide kunnen als grondstof worden gebruikt voor smeermiddelen, plastics en cosmetica. De fabriek krijgt een capaciteit van 25.000 ton olie per jaar. In totaal is 25 miljoen euro uitgetrokken voor dit ‘vlaggenschip’, waarvan bijna 17 miljoen afkomstig van de Europese Commissie.

Innovatie & chemie 35

FOTO: SHUT TERSTOCK

Doel van het project is een hogere waarde realiseren voor bietenpulp.

Werkprogramma’s

PULP2VALUE:

BIETENPULP OPWAARDEREN

”De ondersteuning vanuit BBI JU (een bedrag van ruim 6 miljoen euro) zorgt ervoor dat we samen met onze partners het project versneld uit kunnen voeren”, zegt Gert de Raaff, directeur New Business en lid van de concerndirectie van Royal Cosun. Doel van het project is om een flink hogere waarde te realiseren voor bietenpulp, een bijproduct van suiker, dat tot nu toe vooral wordt gebruikt als veevoer en voor het maken van biogas. Jaarlijks wordt er in Nederland circa 1 miljoen ton van geproduceerd en in de EU circa 13 miljoen ton. Het demonstratieproject is gericht op het ontwikkelen van waardeketens voor onder meer microcellulosevezels (BetafibMCF), voor toepassing in coatings, composietmaterialen en personal care-producten, en voor galacturonzuur, als grondstof voor polymeren en arabinose (een C5-suiker die zich leent voor de productie van chemicaliën). In het project werkt Royal Cosun samen met partners uit België, Duitsland en het Verenigd Koninkrijk en met Wageningen Universiteit en Researchcentrum (WUR). De totale kosten van het project bedragen circa 11 miljoen euro, waarvan de EU ruim de helft betaalt. De nieuwe waardeketens zijn bij elkaar goed voor een afzet van 350.000 ton en een omzet van 200 miljoen euro.

‘ Subsidie op bio-energie, zoals verstoken van biomassa in elektriciteitscentrales, drijft de prijs van onze grondstoffen op’ RESEARCHPROJECTEN

Van de 22 in 2014 ingediende researchvoorstellen zijn er 7 gehonoreerd: PROVIDES: milieuvriendelijke omzetting van hout in cellulosevezels; US4GREENCHEM: voorbehandeling van lignocellulose; SMARTLI EN GREENLIGHT: beide gericht op vezels en polymeren uit lignine; CARBOSURF: fermenteren van reststromen agrofoodsector tot koolhydraten; PROMINENT: eiwitten uit plantaardige reststromen; NEWFERT: terugwinning plantenvoedingsstoffen uit organisch afval.

36 Innovatie & chemie

searchproject PROVIDES, gebaseerd op een vinding van de Eindhovense hoogleraar Maaike Kroon. Westenbroek: “Het is een oplosmiddel waarmee je op een milieuvriendelijke manier hout kunt omzetten in cellulosevezels. De papierindustrie heeft vanzelfsprekend grote belangstelling, maar het onderzoek is ook interessant voor de productie van chemicaliën.”

plan worden de thema’s aangegeven die op dat moment prioriteit hebben in de ontwikkeling van de biobased economy. Op basis hiervan kunnen combinaties van bedrijven en instellingen voorstellen doen voor research- en demonstratieprojecten tot en met semi-commerciële bedrijven, de vlaggenschepen.”

Van de tien projecten die deze zomer zijn gehonoreerd, zijn er twee met een duidelijk Nederlands tintje. Het ene is een demonstratieproject dat wordt gecoördineerd door Royal Cosun en zich richt op het ontwikkelen van waardeketens op basis van bietenpulp (zie kader Researchprojecten). Het andere is het re-

Tot 2020 wordt er ieder jaar een nieuw werkprogramma opgesteld op basis waarvan voostellen kunnen worden ingediend. Deze zomer is dat van 2015 gepubliceerd, met een budget van 200 miljoen euro (www. bbi-europe.eu). De helft daarvan is bestemd voor een of meer ‘vlaggenschepen’, voorstellen voor semicommerciële bedrijvigheid, de rest voor research- en demonstratieprojecten voor ondersteuning- en coördinatieprojecten (zie drie kaders).

Nelo Emerencia, die Westenbroek begin dit jaar opvolgde als programmacoördinator, is inmiddels bezig met het opstellen van het werkplan voor 2016. Hij hoopt dat het eind dit jaar gepubliceerd kan worden, waarna de industrie met voorstellen kan komen. Projecten worden, net als in voorgaande jaren, beoordeeld op drie criteria: excellentie, impact en wijze van uitvoering. Emerencia: “Van die drie weegt ‘impact’ het zwaarst. Daarbij gaat het bijvoorbeeld om het belang voor de industrie, werkgelegenheid en plattelandsontwikkeling, maar ook om de mate waarin het project bijdraagt aan de zogeheten Grand Challenges: de Europese uitdagingen op het gebied van klimaat, energie, grondstoffen en voedselzekerheid.”

In principe loopt de BBI JU tot 2020, maar de omschakeling naar een biobased chemische industrie is een zaak van veel langere adem, aldus Emerencia. “De omschakeling van een chemie op basis van steenkool naar een chemie gebaseerd op aardolie en later aardgas heeft een halve eeuw geduurd. We zitten nu op 8 procent kort-cyclische biomassa als grondstof voor de chemische industrie, dus we hebben nog een aardige weg te gaan.” p

Innovatie

COCI GREEN CHEMISTRY CAMPUS ZOEKT NIEUWE DEELNEMERS

AGRO-CHEMIE ALS USP

Green Chemistry Campus wil uitgroeien tot kenniscentrum van topniveau met als unique selling point: biogebaseerde innovaties op het snijvlak van agro en chemie. Er zijn al veel vruchtbare samenwerkingsrelaties gerealiseerd, maar voor verdere groei zoekt de Coci in Bergen op Zoom nog nieuwe partijen die zich willen aansluiten.

Tekst: Henk Engelenburg

D

e Green Chemistry Campus op het terrein van SABIC Innovative Plastics in Bergen op Zoom is sinds de start vier jaar geleden uitgegroeid tot een incubator voor inmiddels veertien ondernemers die actief zijn in biogebaseerde innovaties op het snijvlak van agro en chemie. De kennisinstellingen Avans Hogeschool (Brabant), Hogeschool Zeeland en de onderzoeksorganisaties TNO en VITO (uit Vlaanderen) participeren in de onderzoeksprogramma’s en -projecten.

Voor het verdiepen en optimaliseren van de kennis werkt de campus nauw samen met de Bio Base Europe Pilot Plant (BBEPP) in Gent

en de Bioprocess Pilot Facility (BPF) in Delft, waar fermentatieprocessen op relatief grotere schaal kunnen worden getest. De campus heeft zijn positie van Centre for Open Chemical Innovation (Coci) versterkt door eind 2013 in samenwerking met TNO en VITO het gezamenlijke onderzoeksprogramma Biorizon te starten. Dit programma moet door deelneming van bedrijven en kennisinstellingen uitgroeien tot een wereldcentrum voor de technologische ontwikkeling van biobased aromaten voor hoogwaardige materialen, chemicaliën en coatings.

Topniveau

De campus werkt nauw samen met het op 10 kilometer afstand gelegen

onderzoekscentrum van SuikerUnie en Cosun op Nieuw Prinsland (gemeente Steenbergen). Daar worden uit de raffinage van suikers nieuwe biogebaseerde (chemische) bouwstenen ontwikkeld. De campus ontwikkelt die en andere bouwstenen uit suikers verder tot hoogwaardige applicaties, bijvoorbeeld plastics, met specifieke kwaliteiten voor specifieke markten. Daarnaast werkt de Green Chemistry Campus samen met Coci Brightlands, voorheen Chemelot in Heerlen, dat gericht is op het creëren van nieuwe materialen.

Met deze positie tussen agro en nieuwe materialen heeft de campus volgens campusmanager Dennis van der Pas in de afgelopen vier jaar e Innovatie & chemie 37

Vangrail van bermgras.

VERGROENEN MET MILLVISION Millvision ondersteunt bedrijven in het ‘vergroenen’ van processen en producten en het vermarkten van groene innovaties – vandaar de aanwezigheid op de campus in Bergen op Zoom. De acht technologen, onder wie de aandeelhouders Leon Joore en Ronald van de Plas, bedenken en ontwikkelen de recepturen en de producten. Dat gebeurt al dan niet in opdracht van en in samenwerking met derden. Millvision heeft van natuurvezels onder meer vangrails, walbeschoeiing, plantenpotten en verpakkingsmateriaal vervaardigd. Zo is er een verpakking gemaakt van oud papier en paprikavezels, die nu wordt geoptimaliseerd in samenwerking met een kartonproducent en een fruithandelaar die de doos wil gaan afnemen.

De groene producten zijn doorgaans tot 20 procent duurder. Afnemers kiezen daarvoor, aldus Joore, op voorwaarde dat het ‘groen’ ook functioneel iets toevoegt, zoals een specifieke eigenschap. Zo wordt de walbeschoeiing in drie waterschappen in het noorden gemaakt van biocomposiet dat is vervaardigd uit (onder meer) het gemaaide bermgras van de waterschappen.

Het vervangt het tropisch hardhout dat eerst altijd werd gebruikt. De biocomposieten plantenpot die in de koude grond afbreekbaar is en waarvan de bestanddelen de plant voeden, bespaart de handeling van het verpotten, het gebruik van kunstmest en het afval van plastic potjes. De marktvraag is hoog, aldus Joore, want gemeenten gaan steeds meer duurzaam aanbesteden en ze betalen daarvoor de ‘onrendabele top’. De marktacceptatie zou volgens Joore beter kunnen wanneer de overheid groene producten zou uitzonderen van de 19 procent btw.

‘Het liefst hebben we ook grotere chemiebedrijven met een dagelijkse aanwezigheid op de campus’ een unique selling point gecreëerd, een belangrijke voorwaarde om op een specifiek terrein te kunnen uitgroeien tot een kenniscentrum van topniveau. “Om dat waar te maken, moeten we in de komende periode meer focus creëren op ons kennisterrein. We hebben daartoe nieuwe deelnemingen nodig, liefst ook van grotere chemiebedrijven met een dagelijkse aanwezigheid op de campus.” Van der Pas heeft deze behoefte omschreven in een meerjarenplan dat is voorgelegd aan de campus-aandeelhouders NoordBrabant, Bergen op Zoom en ont38 Innovatie & chemie

wikkelingsmaatschappij Rewin West-Brabant. Deze partijen hebben in een eigendomsverhouding van 60-20-20 in totaal 1,6 miljoen euro vrijgemaakt voor de start van de campus. SABIC heeft, als ‘landlord’ en actief participant in de ontwikkeling, intussen een bijna vergelijkbaar bedrag ‘in kind’ bijgedragen, aldus Van der Pas.

Investeringsgeld

Met alle aandeelhouders en stakeholders wordt nu de basis gelegd voor de volgende schaalsprong die de campus moet maken. Dit zal

enige tientallen miljoenen euro’s aan investeringen vergen. Investeringen zijn nodig in fysieke infrastructuur en de financiering van het campusmanagement. Er is ook veel behoefte aan risicodragende investeringsgelden. In de chemie staan, in tegenstelling tot de farmasector, geen big chemicals klaar om venture capital-maatschappijen uitzicht te bieden op een ‘exit’ met voldoende rendement.

Het provinciale Biobased Fonds van de Brabantse Ontwikkelings Maatschappij (BOM) is, aldus Van der Pas, een stap in de goede richting.

Daarnaast is er volgens hem behoefte aan een groter en meer early stage fonds, waarbij de rendementen gekoppeld kunnen worden aan de verdere ontwikkeling van de campus. De campus is immers de versneller. Want de open innovatie en de gezamenlijke faciliteiten drukken de initiële kosten voor ondernemers en onderzoekers en daarmee het risico van investeringen.

Het olifantsgras levert cellulose en lignine voor de productie van biopapier, bioplastics en biobeton.

NETTENERGY MAAKT MOBIELE PYROLYSE-INSTALLATIE Nettenergy, een bedrijf van scheikundig technoloog Rob Vasbinder, heeft de eerste mobiele pyrolyseinstallatie van Europa ontwikkeld. Pyrolyse is het kraken van plantaardige biomassa bij temperaturen tot 900 graden zonder dat er zuurstof bij komt. De installatie produceert continu bio-olie, houtskool, houtazijn en ook nog gas waar de installatie op kan draaien. De eerste koper voor de installatie, die tussen een kwart en een half miljoen euro kost, is Shirke Energy, een Indiaas bedrijf actief in biomassa. Het gaat Nettenergy vertegenwoordigen in vijftien Aziatische landen.

Nettenergy richt zich vooral op het platteland van Afrika en Azië waar landbouwers, dorpen en bosbeheerders elektriciteit, brandstof en warmte willen opwekken en de halffabricaten, zoals de olie, naar een naburige stad brengen als brandstof voor generatoren.

Doordat de installatie inspeelt op biomassa op lokale markten, hebben de gebruikers niet de lasten van de transportkosten van biomassa die naar een centrale pyrolysefabriek moet worden getransporteerd. De installatie speelt daarmee in op de lokale economie en schept daar werkgelegenheid.

Op de Green Chemistry Campus onderzoekt Nettenergy samen met het eveneens eenmansbedrijf Nimaro Ageno Consult nadere chemische toepassingen van de producten uit de installatie. Zoals houtazijn uit gemeentelijk plantsoen- en tuinafval voor de productie van chloor- en corrosievrij strooizout en bio-olie als grondstof voor de productie van coatings en bioaromaten. Verder in onderzoek is het pyrolyseren van landbouwmest om fosfaten terug te winnen en kosten te besparen op het afvoeren van mest. Er is een overeenkomst met een Nederlands bedrijf voor het pyrolyseren van afvalwaterslib op locatie voor de winning van onder meer azijnzuur en koolstof, dat de waterzuiveraars gebruiken voor hun zuiveringsproces. Vasbinder: “Meer circulair krijg je het niet.”

De mobiele pyrolyse-installatie is vooral geschikt voor het platteland van Afrika en Azië.

NNRGY CROPS HAALT PROFIJT UIT OLIFANTSGRAS NNRGY Crops concentreert zich op de campus op de teelt van olifantsgras om de cellulose en de lignine aan te wenden voor de productie van biopapier, bioplastics en biobeton. Het gras wordt ingezaaid op braakliggende bouwgronden. NNRGY heeft verspreid over Nederland circa 20 hectare van het speciale gras staan en nog eens 80 hectare met derden. De doelstelling is 1000 hectare binnen vijf jaar, zegt oprichter, meerderheidsaandeelhouder en weg- en waterbouwkundige Jan-Govert van Gilst. Vorige maand nog is olifantsgras ingezaaid op een terrein van chemieconcern SABIC. Dit moet de grondstof gaan leveren voor bioplastics voor autodashboards, een product dat NNRGY op termijn met SABIC in de markt wil zetten. Van Gilst heeft niet eerst de interesse van de auto-industrie gepeild: “Ik ben meer een doener dan een verkenner.” Die insteek blijkt succesvol met olifantsgras voor de productie van papier. De toepassing en de kwaliteit ervan zijn sinds de start in 2012 al zodanig geaccepteerd, dat NNRGY nu in gesprek is met een printerfabrikant die zich met printerpapier op basis van dit speciale gras wil onderscheiden.Biobeton, een combinatie van olifantsgras, vliegas en glaspareltjes, is een derde toepassing waar NNRGY aan werkt, die eveneens moet bijdragen aan winstgevendheid van het bedrijf binnen twee jaar.

Biobeton ligt volgens Van Gilst voor de hand omdat het zand en het grind uit de rivieren dat voor ‘gewoon’ beton wordt gebruikt, uitgeput raakt. NNRGY heeft met Rabobank en BDP, voorheen Bouwfonds, een overeenkomst getekend om de gronden van BDP op deze manier te benutten. Er is in beginsel 11 hectare in Zwolle aangeplant. De verwerking leidt tot beton waarvan de druksterkte nu nog onvoldoende is. Daarom nu nog geen draagmuren van olifantsgras maar wel al ‘lichte wanden’, aldus Van Gilst.

Innovatie & chemie 39

CHEMIE LOST HET OP

VIJF MAATSCHAPPELIJKE UITDAGINGEN GEANALYSEERD 40 Innovatie & chemie

Analyse

De chemie maakt op vrijwel alle vlakken serieus werk van de problemen waar de wereld mee geconfronteerd wordt. ‘Chemie biedt oplossingen’ is dan ook een vaak gehoorde kreet vanuit de VNCI en de Topsector Chemie. Maar welke concrete oplossingen biedt de chemie voor de ‘maatschappelijke uitdagingen’ nu en in de toekomst?

Tekst: Inge Janse

D

e Europese Unie presenteerde in 2014 de grootste ‘maatschappelijke uitdagingen’ die tussen nu en 2020 spelen. Ze staan vermeld in Horizon 2020, het onderzoeks- en innovatieprogramma van de EU dat in 2014 van start ging en zo’n 80 miljard subsidiegeld vrijmaakt.

Bijna de helft hiervan is bedoeld voor die maatschappelijke uitdagingen. Twee daarvan kan de chemie niet oplossen: hoe de Europese maatschappij moet omgaan met een snel veranderende wereld en wat Europa kan doen om de vrijheid en veiligheid van zijn grenzen en inwoners te garanderen. De andere vijf wel. Niet voor niets heeft de Topsector Chemie juist deze vijf gekozen als pilaren voor zijn beleid. Maar hoe ziet dat er in de praktijk uit? Welke concrete oplossingen heeft de (Nederlandse) chemie-industrie te bieden? Een korte – niet volledige – inventarisatie.

1. GEZONDHEID EN OUDERDOM

OPLOSSING

De beste samenvatting voor wat chemie doet aan gezondheidszorg is ‘heel erg veel’. Zo kent de Topsector Chemie een aparte onderzoekslijn voor ‘Chemistry of life’, oftewel de zoektocht naar hoe we levend materiaal beter kunnen begrijpen – en beïnvloeden.

Onderzoekers van de Radboud Universiteit brachten aan het licht dat je weefselbeschadiging kunt opsporen door het vrijkomen van etheen te meten. Een spin-off van de Universiteit Twente, MyLife Technologies, ontwikkelde een pleister met minuscule naalden voor vrijwel pijnloze en optimaal effectieve injecties van een medicijn. En medical2market, een van de Universiteit Twente afgesplitst bedrijf, maakt een bloedfilter dat rode bloedcellen kan halen uit het bloed dat een patiënt tijdens een operatie kwijtraakt, zodat hij geen donorbloed meer nodig heeft.

Maar ook de industrie draagt haar steentje bij. Dit voorjaar gaven HSEmanagers van DSM en LyondellBasell een workshop voor het ok-

personeel van het Onze Lieve Vrouwe Gasthuis in Amsterdam. De les van de chemiebedrijven: hanteer life saving rules, spreek je onderlinge verwachtingen uit en laat de leidinggevende het goede voorbeeld geven.

Bovendien maken innovaties uit de industrie, zoals via nieuwe grondstoffen voor 3D-printers, allerlei medische toepassingen mogelijk.

Wat te denken van de kunstschedel die het UMC Utrecht dit jaar fabri-

ceerde ter vervanging van een kapot exemplaar?

CONCLUSIE

Gezondheid is een van dé onderwerpen waar de chemie zich mee bezighoudt en waar zij een enorme rol speelt. Dat gebeurt zowel op fundamenteel niveau via onderzoek als via praktische toepassingen om de bestaande zorg te verbeteren.

Dit voorjaar gaven HSE-managers van DSM en LyondellBasell een workshop voor het ok-personeel van het Onze Lieve Vrouwe Gasthuis in Amsterdam.

FOTO: SHUT TERSTOCK

UITDAGING

We willen allemaal lang, gelukkig en gezond leven, maar er liggen veel bedreigingen op de loer, zoals de toename van het aantal alzheimerpatiënten en antibiotica-resistente superbacteriën.

Innovatie & chemie 41

e

3. DUURZAME ENERGIE

Modern voedsel is gezonder, veiliger en langer houdbaar.

FOTO: SHUT TERSTOCK

UITDAGING

2A VOEDSELZEKERHEID UITDAGING

Rond 2050 telt deze aarde zo’n negen miljard mensen. Hoe zorgen we ervoor dat hun consumptie en voetafdruk de aarde niet uitputten?

OPLOSSING

Chemie biedt veel oplossingen om deze doelen te realiseren. Modern voedsel zit bijvoorbeeld vol chemische toevoegingen, waardoor ons voedsel gezonder, veiliger en langer houdbaar is. Kunstmest en bestrijdingsmiddelen spelen een cruciale rol om voldoende voedsel te produceren voor de groeiende wereldbevolking.

Beide hulpstoffen hebben het leven van mil-

joenen mensen gered en verlengd.

Genetisch gemodificeerde organismen (GMO’s) zorgen ervoor dat er meer oogsten slagen, opbrengsten hoger liggen en voedsel meer variatie kent. Multinationals als Bayer en DuPont werken aan planten die bestand zijn tegen schimmels en zilte bodems. Zo bestaan er rijstsoorten die met heel weinig water toch kunnen groeien, of juist een overstroming van twee weken overleven. De start-up Keygene in Wageningen ontwikkelde een nieuwe methode om snel genen met nuttige eigenschappen te vinden en in te bouwen.

2B DUURZAAM GEBRUIK BIOLOGISCHE HULPBRONNEN UITDAGING

Gebruik van fossiele hulpbronnen zorgt voor uitputting van de aarde, bovendien raken ze een keer op. Hoe kunnen we deze hulpbronnen vervangen door biogebaseerde?

bezit, speelt de chemie een essentiële rol in het voeden van de wereldbevolking én in het werken aan duurzame bronnen voor grondstoffen.

OPLOSSING

De chemie werkt hard aan de inzet van biologische bronnen als grondstof. De Suiker Unie denkt bijvoorbeeld dat het in de toekomst een bioraffinaderij wordt die alle onderdelen van de suikerbiet scheidt, waarna chemiefabrieken van al deze componenten producten kunnen maken.

Verder onderzoeken de Universiteit van Wageningen en TNO sinds dit voorjaar hoe zij eiwitten uit plantaardig materiaal (die anders verbrand worden) in kunnen zetten om voedsel en grondstoffen te produceren. Ook zijn zowel technologiecentrum ECN als BioBTX (het samenwerkingsverband van KNN, Syncom en de Rijksuniversiteit Groningen) druk doende om uit groene afvalstoffen de chemische bouwstenen benzeen, tolueen en xyleen te halen.

42 Innovatie & chemie

OPLOSSING

De chemie focust zich vooral op het verminderen van het energieverbruik (door efficiëntere productieprocessen) en het afnemen van duurzame energie. Zo gebruiken Shell Moerdijk en DuPont Dordrecht restwarmte van afvalverbrandingsinstallaties voor hun processen.

Chemie staat aan de basis van zo ongeveer elke vorm van duurzame energie. Niet alleen levert de chemie alle materialen om zonnepanelen te maken, ook ontwikkelde DSM in 2014 een folie om het rendement met 10 procent te verhogen. Hetzelfde bedrijf vertelde deze zomer ook dat het zelf energie gaat opwekken via deze zonnecellen op een vier hectare grote vuilstortplaats vlak bij het chemieterrein Chemelot.

Tegelijkertijd onderzoeken elf partijen in Groningen hoe zij duurzaam opgewekte energie in kunnen zetten om methaan te maken. Bij deze power-to-gasmethode gebruiken zij de groene energie eerst om via elektrolyse waterstof te maken. Dat is niet alleen een grondstof voor de chemie, maar een speciale bacterie kan de waterstof ook combineren met CO2 tot groen aardgas. Wat ook tot de verbeelding spreekt, is de Blue Energy-installatie op de Afsluitdijk. Fujifilm gebruikt hier een speciale folie dat ladingverschil tussen zoet en zout water omzet in elektriciteit.

De suikerbiet kan in de toekomst de grondstof leveren voor chemiefabrieken.

FOTO: SHUT TERSTOCK

CONCLUSIE

CONCLUSIE (2A EN 2B)

Zelfs al had de chemie enkel kunstmest ontwikkeld, dan was haar rol al enorm geweest.

Maar via additieven, genetische modificatie en slim gebruik van elk molecuul dat voedsel

Duurzame energie is de gedroomde opvolger van fossiele bronnen. Maar hoe zorg je ervoor dat deze vorm snel genoeg groeit en in de vraag kan voorzien?

De chemie-industrie is een belangrijke toeleverancier voor makers van duurzame energie en doet er zelf alles aan om zo energiezuinig mogelijk te werken. Als grootafnemer van energie is zij gebaat bij de doorontwikkeling van veel en goedkope duurzame energie, waarbij zij vooralsnog ook andere energiebronnen nodig heeft.

Analyse

5. KLIMAATACTIE, MILIEU, HULPBRONEFFICIËNTIE EN GRONDSTOFFEN UITDAGING

4. GROENE, GEÏNTEGREERDE MOBILITEIT UITDAGING

De huidige transportsystemen zijn vooral gebaseerd op olie, veroorzaken veel files, te veel ongevallen en te veel milieuvervuiling. De EU zoekt daarom naar een ‘duurzaam transportsysteem dat past bij een modern, concurrerend Europa’.

OPLOSSING

De chemie kan de veiligheid en efficiëntie van mobiliteit een stevige impuls geven via de nieuwe materialen die zij ontwikkelt. Dit jaar vloog bijvoorbeeld de Solar Impulse over de aarde, een Zwitsers vliegtuig dat volledig op zonne-energie draait. Dat lukt onder meer door het gebruik van een zeer lichte vezelversterkte kunststof.

Maar ook dichter bij huis verandert chemie het transport. Zo bevat Nuna, de zonneracewagen van de TU Delft, chemische snufjes van DSM, zoals styreenvrije composietharsen, 3D-geprinte onderdelen en met Dyneema versterkte wielkappen en veiligheidsriemen.

Een speciale plek bij al die innovaties neemt composiet in, de met koolstofvezels versterkte kunststof die bijvoorbeeld auto’s, boten en vliegtuigen veel lichter kan maken. Hierdoor vragen zij veel minder brandstof voor dezelfde hoeveelheid kilometers, met alle positieve gevolgen voor portemonnee en milieu van dien. In Nederland spelen AkzoNobel en DSM een belangrijke rol bij de ontwikkeling en productie hiervan.

Bedrijven experimenteren ook met duurzame grondstoffen om het transport te vergroenen. Studenten van de Technische Universiteit Eindhoven en AkzoNobel lieten dit jaar tijdens de AutoRAI een auto zien waarin de panelen versterkt zijn met biovezels. Op het terrein van SABIC in Bergen op Zoom kweekt NNRGY Crops olifantsgras om met zijn vezels kunststof auto-onderdelen te verstevigen. En asfaltfabrikant Latexfalt in Koudekerk aan de Rijn onderzoekt de inzet van raapzaadolie (in plaats van kerosine) om wegbedekking te produceren.

CONCLUSIE

De chemie speelt een belangrijke rol om bestaande vervoersmiddelen schoner, zuiniger, stiller en veiliger te laten bewegen. Ook staat zij aan de basis van revoluties in vormen van verkeer, zoals vliegtuigen en auto’s die volledig op zonne-energie draaien.

OPLOSSING

De oplossing is een groene en circulaire economie.

Maar hoe realiseer je die? Een mooi voorbeeld vormt ‘Take Back Chemicals'. Hierin blijft de producent van de chemische stof eigenaar van het product. De gebruiker betaalt niet voor elke ton materiaal, maar voor de hoeveelheid werk die hij hiermee kan verzetten. Take Back Chemicals wordt momenteel via een Green Deal uitgeprobeerd in vijf projecten. Verder draagt 4C4Chem zijn steentje bij. Met deze aanpak kunnen collega-bedrijven hun goederen samen vervoeren of hun voorraden delen. In Nederland doen onder meer Dow, Shell Chemicals en SABIC hieraan mee.

Ook broeikasgas wordt steeds vaker hergebruikt, zodat het niet in de lucht terechtkomt. Zo staan er in Rotterdam twee silo’s met vloeibare CO2, afkomstig van Shell Pernis en Abengoa, die tuinders gebruiken voor hun planten. Een iets andere aanpak overweegt Dow Benelux, dat in Terneuzen het overtollige waterstof uit zijn kraker wil doorgeven aan kunstmestfabrikant Yara en chemiebedrijf ICP-IL. Dit zou 30.000 ton CO2-uitstoot per jaar besparen.

Maar ook buiten de poorten van de industrie betekent de chemie veel om de uitstoot van CO2 te beperken. In 2009 werd al bekend dat chemieproducten drie keer zoveel CO2 besparen (bijvoorbeeld via isolatiemateriaal, lichtere auto’s en efficiëntere motoren) dan chemiefabrikanten uitstoten tijdens de productie hiervan.

Dat besparingspotentieel neemt toe naarmate de chemie nieuwe producten ontwikkelt met nog betere eigenschappen.

CONCLUSIE

Hoe minder grondstoffen en energie de chemie gebruikt, des te lager ligt de kostprijs. De chemieindustrie beschikt daarom over alle prikkels om het milieu zo min mogelijk te belasten. Ook verderop in de keten zorgen ontdekkingen en producten van de chemie voor milieuwinst, bijvoorbeeld door beter geïsoleerde huizen en lichtere auto’s. Het klimaat en het milieu profiteren dus van de chemie. p

FOTO: SHUT TERSTOCK

De Nuna 7 tijdens de VNCI-jaarvergadering.

FOTO: JEROEN POORT VLIET

Voor steeds meer grondstoffen raakt de bodem in zicht, terwijl ook hulpstoffen als schoon water niet meer vanzelfsprekend zijn. Bovendien bedreigt ons consumptiepatroon biodiversiteit en ecosystemen.

Chemieproducten besparen drie keer zoveel CO2 (bijvoorbeeld via isolatiemateriaal) dan de fabrikanten uitstoten tijdens de productie hiervan.

Innovatie & chemie 43

Een gedeelte van de verhardingsconstructie bestaat uit oud asfalt van ‘op Zuid’.

FIETSPAD VAN

44 Innovatie & chemie

100%

Wetenswaardig

Een nieuw fietspad in Rotterdam vormt een Nederlands unicum én het bewijs dat de chemie bijdraagt aan verduurzaming. In de Merwe-Vierhavens, een oud havengebied in het westen van de stad, ligt namelijk op een ruim 450 meter lang fietspad een verhardingsconstructie die bestaat uit 100 procent gerecycled asfalt. Dat kan met dank aan een groen additief van Arizona Chemical, dat onder meer in Almere een vestiging heeft.

Het verjongingsmiddel, Sylvaroad RP1000 gedoopt, maakt het mogelijk om oud asfalt de eigenschappen van nieuw materiaal te geven en zo geschikt te maken voor hergebruik. Het product wordt wereldwijd ingezet, maar dan meestal om het percentage ‘oud’ asfalt in nieuwe wegen te verhogen. Het Rotterdamse fietspad heeft de primeur van 100 procent gerecycled asfalt. De Sylvaroad-innovatie van Arizona Chemical vindt haar oorsprong in restproducten van naaldbomen en bestaat uit Crude Tall Oil (CTO) en Crude Sulphate Turpentine (CST). Deze stoffen blijven over nadat de papierindustrie van bomen papier heeft gemaakt en zijn dus volledig duurzaam. CTO en CST zijn qua functie vergelijkbaar met chemicaliën die voorkomen in bitumen, dat normaal ingezet wordt om het in asfalt aanwezige grind of steenslag aan elkaar te plakken.

Normaliter wordt er aan nieuw asfalt ook oud asfalt toegevoegd, maar maximaal 20 tot 30 procent.

Klimt dat percentage hoger, dan ontstaan er al snel gaten en scheuren in de weg. Sylvaroad maakt het mogelijk om met veel hogere percentages afgeschreven asfalt te werken. De hergebruikte grondstof komt grotendeels uit eigen stad. Zo bestaat een gedeelte van de verhardingsconstructie uit asfalt dat ‘op Zuid’ van de weg verwijderd is. En doordat oud asfalt hergebruikt wordt, liggen de kosten voor de nieuwe asfaltwegen veel lager dan wanneer alleen nieuw materiaal ingezet wordt. p

GERECYCLED ASFALT Innovatie & chemie 45

VAN VISNET NAAR BIKINI HEALTHY SEAS HAALT CAPROLACTAM UIT OUDE VISNETTEN

Healthy Seas verzamelt oude visnetten en haalt er met een eigen proces caprolactam uit. Deze waardevolle grondstof voor de productie van nylon 6 krijgt zo een nieuwe bestemming in tapijten, zwemkleding en sokken. Ook zorgt het internationale team voor een schonere zee, waarin onderwaterdieren niet meer in de visnetten verstrikt raken en sterven.

Koru Swimwear maakt gebruik van het geregenereerde materiaal ECONYL.

Tekst: Adriaan van Hooijdonk

’S

pooknetten’ in zee zorgen ook bij vissersboten voor grote problemen, want hun schroeven komen hierin regelmatig vast te zitten. Verder zorgt de afbraak van de oude netten voor vervuiling van het zeewater met kleine plastic deeltjes. Volgens een rapport van de VN blijft er jaarlijks 640.000 ton aan visnetten achter in de oceanen, goed voor een tiende van al het afval in zee. De ECNC Group, een internationale NGO met het hoofdkantoor in Tilburg, startte daarom jaren geleden met de verwijdering van de oude netten uit de Noordzee. “Eenmaal aan land werd het door de

overheid alleen als afval gezien”, vertelt directeur Rob Wolters van de ECNC Group. “Daarom moesten wij voor de verbranding betalen.”

In 2013 kwam Wolters in contact met de directeur van sokkenproducent Star Sock. “Een inspirerende man die op termijn al zijn sokken van geregenereerd materiaal wil maken”, blikt Wolters op de ontmoeting terug. “Hij bracht mij in contact met de internationale kunstgarenproducent Aquafil. Het bedrijf is al langer bezig om uit afval, zoals oude tapijten, caprolactam te halen. De onderneming wil de afhankelijkheid van olie verkleinen en overschakelen naar een circulair bedrijfsmodel.”

URKER VISSERS WERKEN MEE AAN SCHONE NOORDZEE De Urker visserijgemeenschap, de gemeente Urk en Healthy Seas gaan samenwerken om oude visnetten uit Urk een nieuwe bestemming te geven. Daarvoor ondertekenden de betrokken partijen op 12 november een samenwerkingsovereenkomst. De Urker vissersvloot is met meer dan honderd vissersboten de grootste van Nederland. Healthy Seas opent in Urk een depot waar naar verwachting zo’n 150 ton visnetten per jaar wordt verzameld.

Momenteel gaan de oude netten voor verbranding naar een afvalverwerker in Delfzijl.

“Daar hoeven de vissers straks niet meer voor te betalen”, licht Wolters toe. “Bovendien krijgen ze een milieuverklaring die aangeeft hoeveel milieuwinst ze boeken met deze manier van verwerken. De verklaring kunnen ze gebruiken in onderhandelingen met overheden voor de milieuvergunning.”

46 Innovatie & chemie

De drie partijen bundelden de krachten en richtten in 2013 Healthy Seas op. Tapijtproducenten zoals Desso en Interface en diverse retailers sloten zich bij de organisatie aan. Samen zorgen zij voor de benodigde financiering om bijvoorbeeld de brandstof te betalen van de boten waarmee duikers op vrijwillige basis de visnetten uit zee halen. Of voor de onderhandelingen met en opslag van de netten uit de visserijsector.

Op naar 100 ton

Het verzamelen van visnetten verloopt voorspoedig, weet projectcoördinator Veronika Mikos van Healthy Seas. “Duikers en vissers in drie Europese regio’s haalden in 2013 en 2014 51 ton oude visnetten op, terwijl voor 2015 de teller nu op 56,5 ton staat. Aan het einde van het jaar verwachten wij dat er 100 ton is ingezameld.”

Partner Nofir, een internationaal transport- en sorteerbedrijf, bundelt de oude visnetten en brengt ze naar fabrieken in de Baltische Staten. Daar verwijderen medewerkers het lood en het touw, zodat er schoon basismateriaal overblijft.

De visnetten gaan vervolgens naar een fabriek van Aquafil in Slovenië.

Daar worden ze gewassen en tot

Circulair

‘De sokken zijn weliswaar iets duurder, maar consumenten betalen graag wat meer omdat ze zo bijdragen aan een schonere zee en een circulaire economie’

kleine stukjes vermalen. Daarna gaat het materiaal in een reactor waar onder hoge druk en hoge temperatuur een katalysator wordt toegevoegd. Daardoor breken de polymeerketens op in monomeren, zodat er uiteindelijk caprolactam overblijft, de basisgrondstof voor de productie van nylon 6.

Het proces is volgens Wolters zo uniek dat Aquafil er geen patent op heeft aangevraagd, zodat het de details niet hoeft prijs te geven. Wat hij wél kan vertellen, is dat het proces veel minder milieubelastend is dan de productie van nylon 6 uit olie.

“Zo zijn er bij Aquafil maar drie in plaats van vijf processtappen nodig.

Uit een studie naar de ecologische voetafdruk blijkt dat er 55 procent minder CO2-uitstoot plaatsvindt dan bij de traditionele productie”, licht Wolters toe.

Het geregenereerde materiaal kent onder de merknaam ECONYL steeds meer toepassingen. Wolters: “Zo werken wij samen met vier fabrikanten die er zwembroeken en bikini’s van maken. Daarnaast verkoopt de Duitse supermarktketen Kaufman in 1500 winkels de Healthy Sea-sokken van Star Sock. De sokken zijn weliswaar iets duurder, maar consumenten betalen graag

wat meer omdat ze zo bijdragen aan een schonere zee en een circulaire economie.”

Eyeopener

Het innovatieve en duurzame karakter van Healthy Seas was reden voor de VNCI om de organisatie uit te nodigen voor de beursvloer op de jaarvergadering afgelopen mei. Voor Wolters was het bezoek een ware eyeopener. “De chemische industrie heeft nog steeds een imagoprobleem en staat bij sommige natuurorganisaties bekend als defensief en milieuvervuilend. Tijdens de jaarvergadering bleek dat de sector steeds meer aandacht schenkt aan innovatie, wil leren van fouten uit het verleden en stappen wil maken richting de circulaire economie.”

Volgens Wolters biedt ook de overgang naar een op groene grondstoffen gebaseerde economie grote kansen voor de chemische industrie. “Bovendien is het een prima manier om van het negatieve imago af te komen. Uit groene grondstoffen kun je immers belangrijke basischemicaliën maken. Denk bijvoorbeeld aan de productie van brandstof uit algen. Natuurlijke processen zijn hierbij een belangrijke inspiratiebron voor chemici. Boven-

De Duitse supermarktketen Kaufman verkoopt in 1500 winkels Healthy Sea-sokken.

dien kan de industrie zo de schijnbare tegenstelling tussen chemische en natuurlijke processen verkleinen. De meeste mensen zien de productie van wijn en bier als een natuurlijk proces, maar door de toevoeging van gisten en de benodigde processtappen heeft het veel overeenkomsten met een chemisch proces. Maar dat is haast een discussie van filosofische aard”, concludeert de directeur van de ECNC Group. p Innovatie & chemie 47

INNOVATIE & CHEMIE is een jaarlijkse uitgave van de Vereniging van de Nederlandse Chemische Industrie (VNCI) De artikelen zijn afkomstig uit CHEMIE MAGAZINE, het blad van de VNCI Meer informatie: www.vnci.nl