Groen licht voor gft-aromaten

Afvalbedrijven en TNO onderzoeken kansen bio-aromaten

Artikel - 17 december 2015

Gft is basis voor talloze producten. Nieuwe loot zijn de bio-aromaten. Relatief eenvoudige technieken maken het mogelijk om aromaten te fabriceren uit groente- fruit- en tuinafval (gft). Aromaten zitten in plastics, verf, tapijten en cosmetica. Op weg naar een biobased economy in de chemie.

Door René Didde ©copyright
 
Een fraai vormgegeven hoesje voor de smartphone of een glanzende verpakking van een fles hippe frisdrank. Over enkele jaren zou het kunnen, dat ze gemaakt zijn uit gft of een andere organische reststroom. “We hebben een uitgebreide analyse verricht van verschillende biomassa-afvalstromen. Gft blijkt een kansrijke bron om bouwstenen te maken voor de chemische industrie”, zegt Monique Wekking, senior business developer biobased van TNO. Binnen het shared research center Biorizon werkt TNO aan bio-aromaten. De eerste fase van Waste2Aromatics, één van de Biorizon-projecten, is najaar 2015 afgerond. Een consortium met naast TNO de initiatiefnemers Attero, AEB Amsterdam, Orgaworld en Vereniging Afvalbedrijven concludeert dat gft niet alleen technisch geschikt is. “Het lijkt er ook op dat het een serieuze businesscase is”, aldus Wekking.

Lees meer »

Bouwstenen voor de chemie

Het gaat om niets minder dan de productie van bio-aromaten. Dat zijn belangrijke bouwstenen voor de chemische industrie. Veertig procent van alle chemicaliën, coatings, tapijt, verf, smeermiddelen en plastics hebben een aromatische oorsprong. Aromaten worden nu nog uit aardolie gemaakt. “Kunnen we aromaten uit gft maken, dan draagt de afvalsector rechtstreeks bij aan de ontwikkeling van de biobased economy. De afhankelijkheid van aardolie vermindert en het pakt gunstig uit voor de CO2-uitstoot”, aldus Wekking.

Twee technieken

De suikers uit het gft kunnen via twee technieken worden omgezet in furanen, de basisstof voor de aromaten. De techniek is relatief eenvoudig, aldus Jans Kruit, technologie manager van Orgaworld. “Je moet het zien als een frituurmand vol met droog en grof gft, waar je stoom doorheen jaagt. De suikers worden in een chemisch-katalytische reactie in de stoom omgezet in furanen. Er ontstaan ook waardevolle bijproducten.” Naast deze stoomtechniek is er een techniek voor (natte) gft-slurry’s. Deze worden verhit en in contact met een oplosmiddel omgezet in furanen. “Furanen kunnen al worden gemaakt uit homogene afvalstromen vol zetmeelrestanten of bietenpulp, maar nu voegt de afvalsector een heterogene afvalstroom als gft toe”, zegt Kruit.

Gezamenlijk onderzoeksprogramma maakt kansen voor gft-sector in biobased economy inzichtelijk. Bio-aromaten uit gft is een van de mogelijkheden. 

Waardevolle route

Met de bio-aromaten lijkt de sector - naast de aloude compostering en de meer recente vergisting tot biogas - een welkome nieuwe nuttige gft-toepassing in zicht te hebben. “Waarschijnlijk ook een waardevolle route, want de andere is zoals bekend geen vetpot”, zegt Kruit. “Compost zal steeds meer met mest moeten concurreren. En als op een kwade dag de SDE-subsidie voor biogas wordt afgeschaft, dan komt de vergisting in de problemen.”

Compost, energie én furanen

Charmant aan de techniek is dat na de destillatie van de furanen een belangrijk deel van het gft alsnog kan worden vergist en gecomposteerd, voegt Marcel Ligter, procestechnoloog van Attero toe. Althans, tot op zekere hoogte. Want de koolstof van de gft-suikers die voor de productie van furanen wordt verbruikt, kan niet meer dienen om de anaerobe bacteriën te voeden die suikers tot methaan vergisten. Uit het recent afgeronde laboratoriumonderzoek is gebleken dat de stoomtechnologie de tot nog toe moeilijker beschikbare koolstof uit hemi-cellulose en zelfs uit de taaie houtstof lignine beter beschikbaar maakt. Het consortium gaat hier in vervolgonderzoek verder naar kijken.

Een consortium van TNO, Attero, AEB Amsterdam, Orgaworld en Vereniging Afvalbedrijven concludeert dat gft geschikt is als basis voor bio-aromaten.

Energie voor proces

Ook de energiehuishouding van het proces staat op de agenda van de onderzoekers. De stoom- en oplosmiddeltechnologie vraagt immers de nodige energie. Ligter: “Dan zijn we natuurlijk als afvalsector in het voordeel omdat veel bedrijven een afvalenergiecentrale op het terrein hebben staan. Restwarmte of reststoom kunnen dienen om de energiebalans voor de productie van furanen te verbeteren.”

Demonstratiefabriek

Binnenkort start de tweede fase van het onderzoeksproject Waste2Aromatics. De tweede fase zal meer informatie en een verdere finetuning van de businesscase moeten opleveren, zegt Sietse Agema, strategisch adviseur AEB Amsterdam. “Het eerste onderzoek gebeurde op basis van een bureaustudie. Dat leverde een grove businesscase op. Het komende anderhalf jaar gaan we beslissende parameters, zoals de voorbehandeling van het gft, nader onderzoeken.” Vragen daarbij zijn ‘hoe schoon moet het gft zijn?’ en ‘wanneer wordt zand in het gft een probleem?’. “Kan de voorbewerking tegen aannemelijke kosten gebeuren, dan ligt een demonstratiefabriek met volcontinue omzetting van suikers naar furanen in het verschiet”, aldus Agema. “De nabijheid van restwarmte is cruciaal, dus gezien de aanwezigheid van Orgaworld om de hoek zou een eerste proeffabriek prima kunnen landen in de haven van Amsterdam. Maar het kan natuurlijk ook elders.”

Suikers uit gft kunnen via twee technieken worden omgezet in furanen: stoom of verhitten met oplosmiddel

Uitsluitend positieve reacties

Van belang is dat het consortium wordt uitgebreid met alle belangrijke afvalbedrijven die zich met gft of andere organische reststromen bezighouden, zeggen de initiatiefnemers. Met nagenoeg alle partijen zijn ze in gesprek. Zonder namen te willen noemen, horen ze vrijwel uitsluitend positieve reacties op de productie van bio-aromaten. De initiatiefnemers denken aan commerciële fabrieken met een capaciteit van 50 duizend ton. In Nederland komt jaarlijks 1,4 miljoen ton gft vrij. Meer dan voldoende gft dus. Andere initiatieven, zoals de productie van polymelkzuur (PLA) uit gft, kunnen gewoon doorgaan.

Langzame overschakeling

Jans Kruit van Orgaworld noemt het vooral positief dat bio-aromaten op basis van de furanen als bouwstenen voor de chemische industrie gemengd kunnen worden met fossiele aromaten. Er liggen dus kansen voor een langzame overschakeling naar biobased producten. Kruit hoopt daarom dat de Europese Unie de chemische industrie gaat voorschrijven dat een bepaald percentage van de aromaten van biomassa afkomstig moet zijn. “Net als het verplichte bijmengen van bio-ethanol bij benzine, kan dat een enorme push geven.”

Dit artikel is onderdeel van de serie 'Kansen in de biobased economy'
De gft-sector, gebundeld in de Afdeling Bioconversie van Vereniging Afvalbedrijven, innoveert om kansen in de biobased economy te benutten. Biomassa is immers een waardevolle grondstof waar meer uit te halen is. De sector stelde een gezamenlijk onderzoeksprogramma op waarin op diverse thema’s wordt onderzocht welke kansen er liggen. De resultaten worden in een serie artikelen gepresenteerd.

"Gft blijkt een kansrijke bron om bouwstenen te maken voor de chemische industrie."
Monique Wekking - TNO
"Met bio-aromaten heeft de afvalsector een waardevolle route in zicht."
Jans Kruit - Orgaworld
"Een demonstratiefabriek ligt in het verschiet."
Sietse Agema - AEB Amsterdam
"Restwarmte kan de energiebalans voor de productie van furanen verbeteren."
Marcel Ligter - Attero