Hoe kan het mkb superkritische CO2 inzetten voor de milieuvriendelijke productie van duurzame chemische producten? Die vraag staat centraal in een vierjarig project van Rijksuniversiteit Groningen (RUG), Hanzehogeschool en zeven bedrijven dat recent van start is gegaan. “Wij gaan kennis ontwikkelen voor specifieke producten van de deelnemende bedrijven”, zegt prof. dr. Francesco Picchioni van de RUG.
Picchioni is een internationaal bekend onderzoeker van scCO2 en een van de initiatiefnemers van het project. Superkritische koolstofdioxide (scCO2) is een milieuvriendelijk oplosmiddel, dat ontstaat bij een relatief hoge druk en temperatuur. Het is geen vloeistof en geen gas, maar heeft wel de eigenschappen van beide.
Superkritische CO2 kan op verschillende manieren gebruikt worden in de industrie, bijvoorbeeld om stoffen van elkaar te scheiden of op te lossen. Deze groene procestechnologie spaart grondstoffen, water en energie. Het helpt bedrijven om op milieuvriendelijke manier nieuwe duurzame producten te ontwikkelen, zoals lijmen, en recyclebare schuimen, als vervanging voor bijvoorbeeld het niet duurzame PUR.
Superkritische extractie met CO2 wordt al heel lang gebruikt, onder andere voor de extractie van cafeïne uit koffiebonen, of specifieke actieve stoffen uit bepaalde kruiden. Er is al veel academische kennis over de toepassing van superkritisch CO2 als duurzaam alternatief voor milieuvervuilende en brandgevaarlijke organische oplosmiddelen.
Behoeftes bedrijven staan centraal
In het nieuwe project kijken de initiatiefnemers vooral naar de behoeftes van de deelnemende bedrijven die met scCO2 willen werken. Dat is een gemêleerd gezelschap, variërend van Dynaplak (producent van o.a. biobased lijm) en Avebe (zetmeelproducent) tot Longbloom (droogt planten met scCO2) en Syncom (spin-off RUG).
De RUG koopt de CO2 om er met pompen sCO2 van te maken. De CO2 komt uit productieprocessen van verschillende bedrijven, vermoedt Picchioni. Een belangrijk doel van het project is om de mogelijkheid van de recycling van de CO2-stromen te onderzoeken.
Pompen steeds goedkoper
“Ik ben in 2003-2004 aan de RUG al met onderzoek op dit terrein begonnen”, blikt hij terug. “We hebben toen zelf een pomp opgebouwd met een volume van ongeveer 1,5 kubieke meter om scCO2 te maken. De kosten waren erg hoog. De pompen zijn echter steeds kleiner en goedkoper geworden. Twee jaar geleden kochten wij er een van 60.000 euro, nu betaal je voor een vergelijkbaar apparaat ongeveer de helft.”
Door de prijsdaling komt het gebruik van sCO2 steeds dichterbij voor het mkb, stelt Picchioni. Ook is de technologie door universiteiten, zoals de RUG en de TU Eindhoven, verder ontwikkeld. Bovendien kunnen bedrijven met scCO2 een aanzienlijke energiebesparing realiseren. Zo wil Avebe het gebruik van scCO2 als droogmiddel onderzoeken. Hiermee zou tot 75 procent energiebesparing mogelijk zijn. Ook kan scCO2 bij Avebe een rol spelen in het maken van poeders. “Verdampen kost nu heel veel energie. Met hulp van scCO2 kunnen we dat misschien fors verminderen”, stelt Avebe.
Opzetten kenniscentrum
Een belangrijk doel van het project is het opzetten van een kenniscentrum. Hierin komen kostbare apparaten te staan die de betrokken partijen voor het onderzoek kunnen gebruiken. “De investeringen zijn voor individuele bedrijven vaak te hoog”, zegt Picchioni. “Sommige apparaten kosten honderdduizenden euro’s. Straks kunnen ze hier gezamenlijk gebruik van maken.”
Picchioni gaat ook college geven aan middelbare scholieren in de regio over de toepassing van scCO2. “Ik heb kleine kinderen en vind het belangrijk dat de jeugd meer weet over groene chemie.” Ook komen er workshops voor het mkb om ze over de mogelijkheden van scCO2 te informeren. “Veel bedrijven, bijvoorbeeld in de verfindustrie, hebben vaak geen idee van de mogelijkheden van scCO2. Het mengen van de ingrediënten, zoals pigmenten en bindmiddelen, is een zeer energie-intensief proces. Door scCO2 te gebruiken kan de sector in principe veel energie besparen.”
De provincie Groningen en het Samenwerkingsverband Noord-Nederland (SNN) ondersteunen het initiatief gezamenlijk met een subsidie van ruim 3,8 miljoen euro. Daarvan is 3.35 miljoen euro Europese subsidie (EFRO). Naar verwachting levert het project ruim 50 banen op bij de deelnemende bedrijven uit de agrifood-, energie- en chemiesector en het toekomstig kenniscentrum.
