Twee nieuwe rapporten van Wageningen University & Research, uitgevoerd in opdracht van BioBased Circular (BBC), laten zien dat biobased polyesters een cruciale rol kunnen spelen in de overstap van fossiele grondstoffen naar duurzame alternatieven. Ze zijn schaalbaar, leveren hoogwaardige materialen en presteren ook op economisch vlak vergelijkbaar met andere biobased kunststoffen. De onderzoeken vormen een belangrijke bevestiging voor de haalbaarheid van de ambitie van BioBased Circular om in 2050 jaarlijks 1,5 miljoen ton biobased polyesters in Nederland te produceren.
Waarom juist biobased polyesters?In het ontwikkelingstraject richting duurzame kunststoffen wordt vaak de vraag gesteld: moeten we ons op biobased polyolefinen of op nieuwe biobased polymeren richten? Voordeel van de inzet van biobased polyolefinen is dat we gebruik kunnen maken van de bestaande infrastructuur en dat ze grotendeels dezelfde eigenschappen hebben als hun fossiele tegenhangers. Met biobased polyolefinen is het echter onmogelijk om volledig over te schakelen op fossielvrije kunststoffen. Simpelweg omdat voor biobased polyolefinen veel meer biogrondstoffen nodig zijn dan voor biopolymeren. De reden daarvoor is fundamenteel chemisch. Biomassa, en met name suikers en zetmeel, bevat van nature zuurstof. Polyesters behouden die zuurstof in hun moleculaire structuur, terwijl bij polyolefinen de zuurstofatomen eerst moeten worden verwijderd. Daardoor ligt de conversie-efficiëntie van biopolyesters gemiddeld een factor 2,5 tot 3 keer hoger dan bij biobased polyolefinen, berekenden de WUR-onderzoekers. Juist die efficiëntie maakt het mogelijk om op Europese schaal voldoende duurzame grondstoffen beschikbaar te krijgen voor een grootschalige transitie naar biobased kunststoffen zonder in concurrentie te komen met bijvoorbeeld de voedselvoorziening.
Slimme keuzes zijn nodigDe rapporten laten zien dat Nederland rond 2032 al kan voorzien in voldoende biomassa voor circa 300 kiloton biobased polyesters per jaar. Richting 2050 is het theoretische potentieel van Nederlandse biomassa drie tot vier keer de doelstelling van BioBased Circular van 1,5 miljoen ton per jaar. Het rapport maakt ook duidelijk dat dit potentieel niet gehaald kan worden met de grondstoffen die vandaag al geschikt zijn voor biobased polyesterproductie, zoals suiker en zetmeel. Deze zijn nu namelijk nog beperkt beschikbaar voor non-food-toepassingen. De onderzoekers zien drie belangrijke strategieën om voldoende biomassa beschikbaar te maken.
Strategie 1: Meer Europese biomassa benuttenEen eerste optie is het vergroten van de inzet van Europese biomassa. Volgens het rapport kan Nederland meer zetmeelrijke grondstoffen verwerken wanneer de raffinagecapaciteit voor geïmporteerde granen uit andere EU-landen wordt uitgebreid. Het onderzoek concludeert dat Europa voldoende biomassa beschikbaar heeft om grootschalige productie van biobased polyesters mogelijk te maken, zonder directe concurrentie met voedselproductie. Dat geldt vooral wanneer gebruik wordt gemaakt van reststromen en koolhydraatrijke biomassa die kostenefficiënt kan worden verwerkt.
Strategie 2: Opschalen teelt Nederlandse biogrondstoffenOok de Nederlandse landbouw kan bijdragen aan de transitie. De onderzoekers concluderen dat suikerbiet momenteel het meest geschikte in Nederland geteelde gewas is voor biobased polyesterproductie; Nederlandse granen zijn minder geschikt voor zetmeelproductie. Op basis van de beschikbare teeltcapaciteit zou suikerbiet voldoende grondstof kunnen leveren voor ongeveer 250 kiloton biobased polyesters, dit is ongeveer 17% van de BioBased Circular-doelstelling voor 2050. Op langere termijn zien de onderzoekers ook kansen voor gewassen zoals sorghum en eiwitgewassen, waarvan reststromen na raffinage kunnen worden ingezet voor polyesterproductie.
Strategie 3: Nieuwe technologieën openen de deur naar reststromenDe derde route richt zich op innovatie. De onderzoekers zien grote kansen in technologieën die moeilijkere biomassa kunnen verwerken, zoals lignocellulose, landbouwresiduen en industriële reststromen. Nieuwe bioraffinageconcepten en fermentatietechnologieën bieden perspectief. Daarmee kunnen onderbenutte biomassa- en reststromen afvalstromen worden omgezet in hoogwaardige polyesterbouwstenen. Ook agrifoodreststromen zijn een veelbelovende categorie: relatief toegankelijk qua verwerking én duurzaam.
Strategische kans voor NederlandDe rapporten schetsen een optimistisch en tegelijkertijd realistisch beeld: Biobased polyesters kunnen een substantiële bijdrage leveren aan een circulaire kunststofeconomie, mits er strategische keuzes worden gemaakt rond grondstoffen, technologieontwikkeling en systeemintegratie. Voor Nederland ligt daar een belangrijke economische kans. Dankzij de bestaande agrarische en chemische infrastructuur, sterke kennispositie en logistieke verbindingen kan het land uitgroeien tot een Europees knooppunt voor circulaire biobased polyesterketens.
Meer lezen? Download hier de rapporten:
