KNN Cellulose, de Universiteit van Groningen en Nouryon onderzoeken momenteel in het Cell-U-Value project op labschaal technieken om cellulose uit reststromen om te zetten in biobased chemicaliën. In 2020 start een pilot in een Groningse innovatiehal. De grootste uitdaging is om genoeg schaalgrootte voor toepassing in de chemische industrie te creëren, stelt Erik Pijlman van KNN Cellulose.

Cellulose heeft volgens de initiatiefnemers een enorm potentieel om als grondstof in grootschalige industriële processen te gebruiken. De papiervezels komen uit meerdere reststromen, zoals zeefgoed van rioolwaterzuiveringsinstallaties, huishoudelijk afval, gerecycelde luiers en effluent van papier- en kartonfabrieken. Jaarlijks is er in Nederland tussen de 1 en 1,5 miljoen ton cellulose uit deze reststromen beschikbaar.

Schaalgrootte creëren
De omzetting van cellulose naar monochloorazijnzuur en glucose is technologisch gezien niet de grootste uitdaging, weet Pijlman. Het is vooral belangrijk om over genoeg reststromen te beschikken om de benodigde schaalgrootte voor de chemische industrie te creëren. Deze reststromen zijn bovendien vaak vervuild met chemische stoffen. Daarom richt het onderzoek in het lab van de Universiteit Groningen zich onder meer op de verwijdering hiervan. Nouryon houdt in de gaten of de specificaties van de groene chemische bouwstenen aansluiten op de behoefte in de markt. De Topsector Energie is medefinancier van het project.

Hoge zuiverheid
De betrokken partijen gebruiken hydrolyse en fermentatie, geïntegreerd met reactieve extractie om de cellulose uit de reststromen om te zetten in groene chemische bouwstenen, zoals monochloorazijnzuur en glucose. “De cellulose moleculen knippen we via hydrolyse als het ware in stukjes om er glucose van te maken ”, licht Pijlman toe. “Vervolgens fermenteren we de glucose om er monochloorazijnzuur van te produceren. De reactieve extractie passen we toe om een zo’n hoog mogelijke zuiverheid te krijgen.”

Proeffabriek in Zernike-hal
De pilot om het proces op te schalen gaat in 2020 van start in de innovatiehal van de Zernike Advanced Processing faciliteit (ZAP) in Groningen. In deze semi-industriële omgeving werken kennisinstellingen en bedrijven samen aan innovatieve oplossingen voor de biobased economy. De innovatiehal geeft bedrijven de mogelijkheid op te schalen van laboratoriumniveau (milliliter en milligram) naar pilotplantniveau (liter en kilogram). De pilot heeft een capaciteit van 10 ton biobased chemicaliën gemaakt van cellulose.

Juridische obstakels
Chemiebedrijven die de groene chemische bouwstenen grootschalig willen toepassen, moeten dus nog even geduld hebben. Er zijn ook diverse technisch-economische en juridische opgaven voor grootschalige toepassing in zicht komt. Zo is er veel wet- en regelgeving op afvalgebied die nu nog vooral op de lineaire in plaats van de circulaire economie is gericht. Voor een deel van de reststromen in het project is het bijvoorbeeld nog onduidelijk wat de juridische status is: afval of waardevolle grondstof? Pijlman: “De wet- en regelgeving is echter volop in beweging. Bovendien zijn wij druk in gesprek met relevante partijen, zoals het ministerie van I&W en Rijkswaterstaat, om voor deze opgaven een oplossing te vinden. De wil om deze problemen aan te pakken, is bij deze partijen in ieder geval aanwezig.”

Lees hier het persbericht