Hoe kunnen we waardevolle chemicaliën maken uit papierafval? Om deze vraag te beantwoorden startte het Institute for Sustainable Process Technology (ISPT) in november 2018 samen met Recell Group B.V., de Rijksuniversiteit Groningen en Nobian het project Cell-U-Value. Nu presenteren we met trots de geoperationaliseerde pilot-machine die de omzetting van cellulose naar biobased en duurzame chemicaliën gaat realiseren.
Cellulose uit oud papier
Volgens de Nederlandse Omroep Stichting, NOS, spoelen we in Nederland jaarlijks 180.000 ton papier door het toilet. Dit papier bevat nog altijd grote hoeveelheden cellulose. Dat maakt dit product mogelijk nuttiger dan eerst werd verwacht. Tegelijkertijd zien we dat de chemische industrie behoefte heeft aan alternatieven voor fossiele grondstoffen. Momenteel is biomassa het enige beschikbare alternatief.
De lage kostprijs van het papier, de grote overvloed ervan in het afval en de beschikbare celluloseketens, maken het gebruik van tertiaire cellulose als grondstof voor chemicaliën een zeer aantrekkelijke mogelijkheid.
Daarom stelde het Cell-U-Value project als doel de mogelijkheden van tertiaire cellulose als grondstof voor biogebaseerde en duurzame chemicaliën te ontwikkelen en ten volle te benutten. Tegelijkertijd wil Cell-U-Value ook de uitdagingen die met deze processen samenhangen aan te pakken en te overwinnen.
De gevolgde stappen
Het project begon met een haalbaarheidsstudie in het lab om deze cellulose, die dus kan worden gebruikt om waardevolle chemicaliën te maken, om te zetten. Een belangrijke uitdaging was om de omzetting van tertiaire cellulose naar glucose van marktkwaliteit via hydrolyse op een economische manier te optimaliseren. Daarna was het nog een uitdaging om glucose om te zetten naar azijnzuur.
Na de succesvolle voltooiing van deze stappen een positieve evaluatie van de twee uitdagingen, kon een proefproject worden geoperationaliseerd dat de omzetting van cellulose in biogebaseerde en duurzame chemicaliën mogelijk maakt. Dergelijke chemicaliën zouden uiteindelijk kunnen worden gebruikt voor de productie van bioplastics, coatings en reinigingsproducten. Bekijk onderstaand filmpje voor video uitleg.
De operationele pilot
Vanaf januari 2022 is de pilot volledig operationeel in de innovatiehal van de Zernike Advanced Processing facility (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 om op te schalen van laboratoriumniveau (milliliter en milligram) tot pilot plant niveau (tot 1 ton (1000 liter). Cell-U-Value is daar onlangs begonnen met de experimenten met een operationele pilot.
De output
Het eindproduct bestaat uit biobased chemicaliën, afgeleid van geconverteerde cellulose uit reststromen. Het product kan door de chemische industrie worden gebruikt als alternatief voor fossiele grondstoffen. De output is dus een concurrerende biobased circulaire grondstof. Eén die klimaatpositief is, vanwege zijn negatieve CO2-voetafdruk.
Met andere woorden, met deze pilot presenteert Cell-u-Value de meest duurzame grondstof voor de productie van bioplastics, detergenten en coatings, naast vele andere mogelijke toepassingen.
Lees meer over het Cell-U-Value project op de website van ISPT.