Hidde Middelweerd 04 juli 2023, 09:25

Recell redt cellulose van de verbrandingsoven en maakt er hoogwaardige grondstoffen van

Een kladblok, printje of agenda… Op ieders bureau is wel iets van papier te vinden, gemaakt van cellulose. Maar de plantenvezels zijn ook in afvalstromen te vinden (zoals die van de papierindustrie) en díé worden vaak gestort of verbrand. Zonde, vindt Recell. Het bedrijf ontwikkelde een technologie om deze cellulose terug te winnen en om te zetten in hoogwaardige grondstoffen. En het bedrijf werkt inmiddels hard aan opschaling.

Drone afbeelding Recell Demoplant 1 Recell opende onlangs een demonstratie-installatie in het Groningse Leek. | Credits: Recell

De gemiddelde boom bestaat voor 40 tot 50 procent uit cellulose. Het is daarmee het meest voorkomende polymeer (een lange keten van moleculen) op aarde. We gebruiken het vooral voor de productie van papier, maar er zijn meer toepassingen. Grondstoffen op basis van cellulose worden bijvoorbeeld ook verwerkt in biocomposieten of toegepast als vezelversterking in bouwmaterialen. En het is interessant voor de chemische industrie, omdat er van cellulose in een biochemisch proces glucoses gemaakt worden die vervolgens worden gebruikt voor de productie van bioplastics.

“Het is een geweldige grondstof: biodegradeerbaar en met een lage CO2-impact”, zegt Erik Pijlman, directeur en oprichter van Recell. Doodzonde dus dat zoveel cellulose momenteel op de afvalbelt of in ovens belandt. Hoeveel? Pijlman schat dat alleen in Europa al 20 miljoen ton cellulose per jaar verloren gaat.

Drie stromen cellulose

Cellulose is grofweg op te delen in drie stromen: primair, secundair en tertiair. Voor primaire cellulose worden bomen gekapt, waarna de papier- en pulpindustrie het gekapte hout verwerkt tot papierproducten. De secundaire stroom is oud papier, dat opnieuw gebruikt kan worden voor papierproductie. De derde (tertiaire) stroom wordt niet meer teruggenomen door de papier- en pulpindustrie, omdat die er niets meer mee kan. Denk aan etiketten op glazen potjes en plastic flesjes, hamburgerverpakkingen en tissues. Maar ook oud textiel bevat veel cellulose vanuit de katoenvezel, net als de afvalstromen van rioolwaterzuiveringen.

“Met die derde stroom, die normaal gesproken verloren gaat, kunnen wij goed uit de voeten”, zegt Pijlman. Hij richtte in 2017 Recell op en ontwikkelde een methode om deze cellulose een herbestemming te geven. Dochterbedrijf Cellvation is in staat om cellulose in afvalstromen te isoleren en terug te winnen, met behulp van zeef- en opschoontechnieken. Vervolgens ‘knipt’ Recell de cellulose (een polymeer) op tot de bouwsteentjes waar het uit bestaat (monomeren). Zo produceert het onder andere hoogwaardige glucosemoleculen (lees: suikers), een halffabricaat waar de chemische industrie bioplastics van maakt. Daar gebruikt de chemische industrie normaal gesproken landbouwgewassen voor, maar dat wordt op deze manier vermeden.

Milieu-impact omlaag, kosten omlaag

Ook in de bouw- en infrasector kan de cellulose van Recell toegepast worden, als vezelproduct. Bijvoorbeeld door het te verwerken in betonasfalt, waardoor de milieu-impact van het materiaal lager uitvalt. En de kosten en CO2-footprint van biocomposieten dalen als de cellulose van Recell erin verwerkt wordt. Momenteel bouwt dochteronderneming Cellvation een commerciële productielijn in Utrecht om de bouwsector op schaal te kunnen bedienen. “Als vezelproduct voor de bouwsector zijn we nu al concurrerend”, aldus Pijlman.

Voor de chemische industrie is het nog niet zover. Maar als Recell eenmaal een bepaalde schaalgrootte bereikt, zal het ook daar kunnen concurreren, zegt Pijlman. En die schaalgrootte bereikt het op den duur wel, verwacht hij: “De chemische industrie moet verduurzamen en wij bieden daar een interessante oplossing voor. Ons product is circulair, vereist geen landgebruik en nauwelijks watergebruik, heeft een lage energievraag en omdat we het terugwinnen uit afvalstromen heeft het een negatieve CO2-impact. Het concurreert daarnaast nooit met voedselproductie. Alle ingrediënten voor opschaling zijn aanwezig.”

Veel voordelen aan de productiekant dus. Maar ook voor de bedrijven die afvalstromen met cellulose produceren, kan Recell een interessante partner zijn. Een deel van hun afvalstroom krijgt immers aantoonbaar een duurzame herbestemming als Recell ermee aan de slag gaat. En dat levert, naast een goed verhaal, ook CO2-certificaten op.

Erik Pijlman opende onlangs (met gepaste trots) de demo-installatie in Leek. | Credit: Niels Knelis

Demonstratiefabriek in Groningen

Recell opende onlangs een demonstratiefabriek bij een rioolwaterzuiveringsinstallatie in Leek (Groningen). Die is in staat om jaarlijks 100 ton glucosemoleculen voor de chemische industrie te produceren. “Daar onderzoeken we onder andere hoe we de productie van glucose uit verschillende afvalstromen kunnen optimaliseren”, zegt Pijlman. “En we zetten hiermee natuurlijk een serieuze stap richting commercialisatie.”

Want dat is uiteindelijk het doel van Recell. In 2025 verwacht het bedrijf al een fabriek te openen met een capaciteit van 50.000 ton. Maar de potentie is vele malen groter, besluit Pijlman: “Die 20 miljoen ton cellulose die elk jaar in Europa verloren gaat, hopen wij in de toekomst om te toveren naar groene grondstoffen. En dat is een serieuze ambitie, geen droom.”

Lees ook:

Chemie vervangt straks Shell, Exxon en BP door boeren en bosbouwers

De aanvraag is ingediend door de Topsector Agri & Food en het platform Groene Chemie, Nieuwe Economie (GCNE). Ze worden daarbij gesteund door meer dan 125 bedrijven en maatschappelijke organisaties, waaronder kennisinstituten zoals de universiteiten van Wageningen (WUR) en Groningen (RUG) en TNO. Het totale project kost 850 miljoen euro tot 2032. Naast de subsidie uit het groeifonds investeren de deelnemende bedrijven zelf nog eens 550 miljoen euro in het project. Europees koploper Het doel van het project is om van de Nederlandse chemie een koploper te maken die plastic en kunststof maakt van bouwstenen uit de natuur. De gedachte erachter is eenvoudig. De belangrijkste grondstoffen voor plastic in verpakkingen, bouw, textiel en verf zijn koolstofverbindingen. Die haalt de chemie nu uit aardolie, in feite miljoenen jaren oude resten van planten en dieren die opgepompt worden uit de bodem. Die koolstofverbindingen kun je nu ook al uit de koolhydraten van planten halen. Die vangen CO2 uit de lucht en zetten dat om in koolstofverbindingen. “We gebruiken de kracht van planten”, zegt voorzitter Arnold Stokking van het platform Groene Chemie, Nieuwe Economie. “Het gebruik van olie zal nog wel even duren, maar we moeten nu deze transitie inzetten. De urgentie is groot.” Chemie koppelen aan boeren en bosbouwers Het doel van BioBased Circular is om nieuwe productieketens op te zetten tussen chemische industrie en leveranciers van biobased grondstoffen. De technologie om uit planten zogeheten biopolymeren en andere bouwstenen van plastic van te maken bestaat al, maar moet opgeschaald worden. In Nederland zijn Europees leidende bedrijven als Avantium en Cosun en veelbelovende scale-ups als Paques Biomaterials, Relement en Plantics daar al mee bezig. “Het Groeifonds geeft veel subsidie voor R&D. Dat zit er bij ons ook een beetje in, maar bij ons zijn de bedrijven hier al echt mee bezig en gaat het vooral om opschalen”, zegt Stokking. Het plantaardige materiaal kan uit diverse bronnen komen, variërend van reststromen uit de landbouw, landschapsbeheer en de agrifood-sector, uit snoeihout uit de bosbouw of uit speciaal daartoe geteelde gewassen zoals granen en mais. Ook nu nog ongebruikte gronden kunnen straks voor de teelt worden ingezet. Het project noemt als voorbeeld biobased polyester uit suikerbieten, biobased harsen voor de bouw- en meubelindustrie, biobased verven, coatings en isolatiematerialen uit plantaardige reststromen en afbreekbare biopolymeren uit afvalwater. Doel is om bedrijven uit die verschillende sectoren aan elkaar te koppelen als leverancier en klant. Een derde minder CO2-uitstoot Ook van gerecycled plastic kunnen al plastic korrels of pyrolyse-olie voor nieuw plastic gemaakt worden. Daarom zijn recyclebedrijven als Renewi aangehaakt. De nieuwe plastics moeten zo gemaakt worden dat ze makkelijker te recyclen zijn. Dan hoeven ze niet weggegooid of verbrand te worden, maar kunnen ze steeds opnieuw worden gebruikt als grondstoffen in een circulaire economie. Dan wordt de CO2 uit de biobased grondstoffen langdurig vastgelegd in het materiaal, net als in hout. Als dat lukt kan de chemische industrie zijn uitstoot met 3,5 tot 5,8 miljoen ton per jaar verlagen. Dat is een derde van de huidige uitstoot. Ook kan deze transitie 2.500 tot 8.300 nieuwe banen opleveren en de Nederlandse economie laten groeien met jaarlijks 1,5 tot 3,5 miljard. Van kraamkamer naar flagship De start-ups en scale-ups die de afgelopen jaren door GCNE en andere kennisinstellingen zijn begeleid kunnen door de subsidie opgeschaald worden. “We gaan nu van ideefase naar de uitvoering, van kraamkamer naar flagship”, zegt Stokking. De bedoeling is dat er ergens in Nederland een grote flagship-installatie wordt gebouwd, waar vijf zogeheten demonstrators – de bedrijven die al bezig zijn met deze technologieën – jaarlijks 100 kiloton bioplastics maken uit plantaardige materialen. De subsidie uit het Groeifonds is opgeknipt in twee fases. Tot 2026 krijgt BioBased Circular 102 miljoen euro. Als na evaluatie blijkt dat het project op de goede weg is, krijgt het tot 2032 nog eens 236 miljoen. Stokking: “Maar met die 100 miljoen kunnen we de eerste drie jaar vooruit.” Lees ook: Deze groene start-ups wijzen de weg naar een circulaire chemie zonder oliePaques Biomaterials maakt echt afbreekbaar bioplastic uit afvalwaterPlastic maken van planten scheelt 10 miljoen ton CO2-uitstoot per jaarOvergang naar groene chemie moet sneller