Teun Schröder
02 mei 2021, 10:34

Chemische sector innoveert en wordt biobased: ‘Ik kan mijn kennis inzetten om het verschil te maken’

Praktisch alle producten die wij in het dagelijks leven gebruiken zoals plastics, voeding en medicijnen kennen hun oorsprong in de basischemie. En hoewel duurzaamheidsdoelstellingen vaak ontstaan in vergaderzalen, zijn het de mensen op de werkvloer die met hun dagelijkse werkzaamheden bijdragen aan verandering. In dat kader interviewt Change Inc. drie wetenschappers van biotechconcern Corbion die werk maken van de verduurzaming van chemische sector.

Blad chemie Adobe Stock: "Wij vervangen het op vis gebaseerde voer voor micro-algen met dezelfde voedingswaarde als het dierlijke alternatief.”

De Nederlandse chemiesector is qua omzet één van de grootste van Europa. De sector voorziet in meer dan 500.000 banen, verdeeld over honderden bedrijven. De industrie is daarmee goed voor 15 procent van de productie, export en investeringen in Nederland. Tegelijkertijd is het ook een sector met een hoog emissieaandeel – zo’n 10 procent van de Nederlandse uitstoot – die nog sterk afhankelijk is van fossiele grondstoffen.

De noodzaak wordt steeds groter om over te stappen naar een biobased economie, met hernieuwbare materialen als input. De topsectoren, dat zijn de sectoren die uitblinken in het Nederlandse bedrijfsleven, Agri&Food, Energie en Chemie verwachten dit decennium dat de opkomst van de biobased economie gepaard gaat met 4.500 nieuwe banen en 2,5 miljoen ton CO2-reductie. Aan het front van de transitie staan de wetenschappers en specialisten die op constante basis innoveren. Lazar Draskovic, Ana Morao en Murielle Oster oefenen elk met hun eigen expertise invloed uit op de chemiesector van de toekomst.

Lees ook: Van bioplastics tot algenconsumptie en duurzame chips voor het 5G netwerk: biotech is overal

Duurzaamheid binnen en buiten het bedrijf

De drie onderzoekers werken gepassioneerd op het snijvlak van duurzaamheid en biotechnologie. Draskovic: “Hoe beter je chemische processen begrijpt, hoe meer je leert dat de traditionele aanpak niet houdbaar is. Voor mij was dit een wake-up call. Ik kan mijn kennis over chemie inzetten om het verschil te maken.”

Ook Morao wordt gedreven door de gedachte dat ze de status quo kan doorbreken: “Duurzaamheid in processen integreren is een vak voor de wetenschap, maar uiteindelijk vindt het een weg in de hele bedrijfsvoering. Niet alleen bij inkoop en productie, maar ook wat je als bedrijf uitdraagt in marketing, verkoop en pr-beleid.”

Volgens Oster past dit bij de aangescherpte verantwoordelijkheid die bedrijven vandaag de dag hebben. “Daarbij gaat het naast de eigen productie juist ook om wat er daarna gebeurt. Waar komt mijn product terecht? Hoe wordt het gedistribueerd? Kan het gerecycled worden? Het wordt steeds belangrijker dat bedrijven een zo volledig mogelijk beeld krijgen van de wereld waarop ze invloed uitoefenen.”

Chemie voor duurzaam visvoer

Lazar Draskovic is als wetenschapper gespecialiseerd in biochemische processen. Samen met zijn team ontwerpt hij installaties op pilot-schaal om te testen of ze geschikt zijn voor grote fabrieken. “Op het moment zijn we bezig met duurzame visvoeding op basis van micro-algen”, vertelt Draskovic via een videoverbinding vanuit San Francisco. “Voor gekweekte zalm wordt traditioneel in het wild gevangen vis gebruikt, wat zorgt voor een onhoudbaar systeem. Wij vervangen het op vis gebaseerde voer voor micro-algen met dezelfde voedingswaarde als het dierlijke alternatief.”

De potentie van micro-algen is volgens Draskovic enorm. “Niet alleen als voer voor vis of vee, maar ook als aanvulling op het dieet van mensen."

Lees ook: Startups, wetenschappers en grote bedrijven moeten innovatiekracht bundelen

Biopolymeren in medische sector

Naast voedingsingrediënten produceert Corbion ook producten voor de medische en farmaceutische sector. Chemisch ingenieur Murielle Oster ontwikkelt met haar team producten voor de farmaceutische industrie. “Bij Corbion werken we van oudsher met melkzuur en melkzuurderivaten. Hiervan kunnen we een biopolymeer maken dat langzaam degradeert in het menselijk lichaam.” Een capsule gemaakt van dit materiaal kan daarmee heel gedoseerd medicijnen afgeven in een lichaam. “Ook kunnen er bijvoorbeeld implantaten van gemaakt worden. Als het materiaal eenmaal zijn werk heeft gedaan, hoeft het daarna ook niet operatief verwijderd te worden. Dit scheelt tijd, geld en ontzorgt natuurlijk de patiënt.”

Gezondheid van mensen is een belangrijk element van duurzaamheid, zegt Oster. “Met Corbion focussen we onder andere op Sustainable Development Goal 3 ‘Goede gezondheid en welzijn'. We willen een veilige oplossing aanbieden zonder dat het de omgeving, mens en milieu schaadt. Biologisch afbreekbare polymeren vervullen precies deze behoefte.”

Milieu en sociale impact berekenen

Corbion heeft zich gebonden aan de Science Based Targets (SBT), wat betekent dat alle bedrijfsactiviteiten erop zijn toegespitst de opwarming van de aarde tot 2 graden te beperken. Ana Morao was betrokken bij het in lijn brengen van Corbions doelstellingen met die van de SBT’s. “Het was een enorme uitdaging om alle processen in kaart te brengen en ze zo te organiseren dat ze voldoen aan de criteria van de SBT’s”, vertelt Morao. “De volgende stap is dat we voortdurend blijven monitoren hoe we ervoor staan. Alleen met cijfers en modellen kun je ook daadwerkelijk hardmaken dat we aan de criteria blijven voldoen.”

Daarbij hoort ook dat Corbion Life Cycle Assessments en Product Social Impact Assessments van zijn producten maakt. Morao: “We brengen de totale milieubelasting in kaart van een product gedurende de hele levensfase. We letten niet alleen op CO2 en waterverbruik, maar proberen ook te kijken naar biodiversiteit en sociale impact. Het is een enorme uitdaging om dit te kwantificeren, maar je moet keiharde cijfers hebben om te kunnen onderbouwen dat je daadwerkelijk een positieve impact maakt op de SDG's.”

Lees ook: De SDG’s als geraamte van je strategie: ‘als wij het kunnen, kan de rest het ook’

Transitie versnelt

Ondanks alle innovaties en ambities zijn de drie wetenschappers het erover eens dat er nog veel moet gebeuren in de transitie naar een biobased economie. Toch spreken ze allen hoop uit voor de toekomst. “Om me heen zie ik dat technologie steeds geavanceerder wordt”, vertelt Draskovic. “Er is echt sprake van een stijgende curve. Als de pilots van nu uitgroeien tot grootschalige fabrieken kunnen we ineens grote stappen maken.”

Ook het gebruik van biologisch afbreekbare stoffen in de biomedische en farmaceutische wereld wordt steeds gebruikelijker, denkt Oster. “We zien nu al onderzoeken met biobased materialen die reageren op lichaamstempratuur of PH-niveau waarna een medicijn geactiveerd wordt. Op deze manier kunnen we heel gericht in het lichaam ziektes bestrijden. In dit geval biedt een biobased materiaal een betere oplossing dan we voorheen konden bedenken.”

Voor Morao is het duidelijk dat de biobased chemische sector ‘the place to be is.’ “Er zijn zoveel ontwikkelingen gaande op dit moment. Als je nieuwsgierig bent en opzoek naar een uitdaging dan is dit de kans om op dit gebied een verschil te maken.”

Solar Duck test nieuwe techniek voor zon op zee

Het is Hollands Glorie in optima forma. Een groep van vier technische ingenieurs en een bedrijfskundige met gezamenlijk meer dan 80 jaar ervaring in de maritieme techniek, bedacht een methode waarmee op grote schaal duurzame energie kan worden opgewekt op zee. In samenwerking met grote bedrijven uit de Nederlandse offshore industrie zoals Damen en Marin en met kapitaal van het Noorse Katapult Ocean fonds, bouwden ze in zeven maanden tijd een eerste proefmodel.“Ik ben ongelofelijk trots”, zegt CEO Koen Burgers. “We zijn begonnen vanuit de overtuiging dat we iets kunnen met onze kennis en ervaring waar de wereld iets aan heeft. En als je het dan realiteit ziet worden, dat is prachtig.”DriehoekDe uitvinding van de start-up is vergelijkbaar met het fundament van drijvende windparken en olieplatforms. Het is een driehoekige aluminium platform dat een paar meter boven het water drijft met behulp van zogenaamde ‘floaters’. Bovenop het platform liggen de zonnepanelen. Ankers voorkomen dat het hele zaakje wegdrijft. Dankzij de driehoekige vorm zijn de platforms flexibel. Ook kunnen ze eenvoudig aan elkaar gekoppeld worden om zodoende grote drijvende elektriciteitscentrales te vormen.Tijdens de webinar ter ere van de lancering van het concept laat hoogleraar in offshore techniek aan de TU Delft Andrei Metrikine weten positief te zijn over het concept. “De driehoekige vorm is veelbelovend omdat ze ten opzichte van elkaar kunnen bewegen en gemakkelijk modulair gebouwd kunnen worden.” Ook het feit dat de panelen boven het water zweven en niet op het water liggen is een groot voordeel. “Daardoor is er geen direct contact tussen het zeewater en de panelen. Dat vermindert de kans op schade en iedereen weet dat water en elektriciteit geen geweldige combinatie zijn.”Natuurlijk zijn er ook uitdagingen. Want alles beweegt op zee en de vraag is of de structuren de krachten van golven en getijde kunnen weerstaan. De panelen staan weliswaar boven water maar de platforms zijn met ankers bevestigd aan de zeebodem. Stroming is daarom een serieuze uitdaging. “Hoe groter het platform, hoe heviger de stroming zal trekken”, zegt Burgers. Een uitdaging die het bedrijf in de volgende pilot zal aangaan.OnbenutHoewel drijvende zonneparken niet nieuw zijn, wordt de techniek op zee nog relatief weinig toegepast. Vooral de ruige condities en hoge golfslag zijn de grootste uitdagingen. In 2019 installeerde Oceans of Energy het eerste drijvende zonnepark ter wereld in de Noordzee. Het is tot nu toe een van de weinige toepassingen in de wereld. Zonde, vindt Metrikine. “70 procent van het aardoppervlak bestaat uit water in de vorm van zeeën en oceanen. Dus een groot deel van de energietransitie zal daar plaatsvinden. Regio’s rond de evenaar kennen weinig wind maar heel veel zon. Dat moeten we optimaal gebruiken, maar wel op een verantwoorde manier. Voor de energietransitie moeten we alle mogelijkheden gebruiken en zon op zee is nog te weinig ontwikkeld.”De markt voor offshore drijvende zonneplatformen mag jong zijn, ze groeit wel exponentieel. Volgens internationaal gerenommeerd onderzoeksbureau DNV-GL zal rond 2050 maar liefst 20.000 gigawatt door zon op zee worden opgewekt. Voornaamste reden is dat zonne-energie voor landen in de ‘sunbelt’ – het deel van de wereld dat veel zon, maar weinig wind kent – de goedkoopste wijze is om duurzaam energie te produceren.Lees meer: Zijn 'slaafvrije' zonnepanelen te garanderen?De platforms van Solar Duck zijn bedoeld voor de kust van megasteden zoals Tokyo en Singapore waar de energievraag enorm is maar de ruimte voor het opwekken van duurzame elektriciteit schaars. De zonnepanelen steken slechts een paar meter boven het wateroppervlak uit en zijn daardoor vanaf de kust niet zichtbaar. Daardoor kunnen ze dichter op de kust gebouwd worden en gemakkelijk aangesloten worden op het elektriciteitsnet.Hoewel de techniek nog in de kinderschoenen staat en de start-up pas sinds oktober fulltime werknemers heeft, is er internationaal veel interesse. “Van Bermuda tot Japan, van over de hele wereld stromen aanvragen voor projecten binnen”, zegt Olaf de Swart die verantwoordelijk is voor de business development van de start-up. “Dat komt door de wereldwijde wil om naar duurzame energie over te stappen enerzijds, maar gebrek aan betaalbare ruimte om zonnepanelen te plaatsen anderzijds. Dat speelt vooral op eilanden, in megasteden als Tokyo of Singapore, of op offshore platforms. Maar zelfs in Oman hebben we een project aanvraag: ook daar zijn de landprijzen inmiddels zo hoog, dat men voor ruimte voor zonne-energie naar de zee kijkt.”Marine lifeUiteindelijk is het de bedoeling om grote zonneparken op zee te plaatsen. Dat zal niet zonder gevolgen zijn voor het leven op en onder het water. “Dat is een aspect dat wij heel belangrijk vinden”, zegt De Swart. “De transparantie van het platform is een van de belangrijkste factoren daarin. De panelen die wij gebruiken laten zonlicht door. Bovendien ‘zweven’ de panelen een paar meter boven het wateroppervlak waardoor ook vanaf de zijkanten licht kan doordringen.” De start-up werkt onder andere samen met het Bermuda Institute of Ocean Sciences om de zonneplatforms zo te ontwerpen dat negatieve effecten worden geminimaliseerd en misschien zelfs een positieve impact zullen hebben op het leven in de zee.Meer weten over de energietransitie? Je leest het hier.