Voor de plastics van de toekomst zijn nieuwe bouwstenen nodig om de CO2 voetafdruk omlaag te brengen. Gert-Jan Gruter, chief technology officer bij kunststofpionier Avantium en deeltijdhoogleraar aan de Universiteit van Amsterdam, werkt al vele jaren aan alternatieve bouwstenen voor (biobased) plastics. Een belangrijke mijlpaal is de bouw van een fabriek in Delfzijl voor de productie van 2,5-furaandicarbonzuur (FDCA), een van die belangrijke monomeren, als eerste ter wereld. Naar verwachting start de productie in 2024. 

Twee opties 

‘Op dit moment is 98 procent van de plastics gemaakt uit fossiele grondstoffen. Dus eigenlijk zijn we nog niet begonnen met de transitie van plastics gebaseerd op fossiele grondstoffen naar plastics uit hernieuwbare grondstoffen’, zegt Gruter.  

Voor energiebronnen zijn er meerdere duurzame opties. Voor plastics zijn er maar twee, biomassa of CO₂, voor de benodigde koolstof. Bij Avantium, dat de zogeheten next generation biobased kunststoffen en chemicaliën ontwikkelt en commercialiseert, werken ze aan beide opties. In plaats van de huidige monomeren voor biobased plastics zoals biobased ethyleen en para-xyleen (voor de productie van PET) ontwikkelen ze alternatieve bouwstenen. De cellulose fractie uit non-food biomassa zetten ze om in glucose; de centrale bouwsteen voor biobased plastics van de toekomst. Glucose kan worden omgezet in FDCA, wat samen met ethyleenglycol, dat ook uit glucose is te maken de basis vormt voor de polyester PEF, polyethyleenfuranoaat. ‘FDCA is al jaren bekend en het werd gezien als interessant monomeer voor plastics, maar er was nog geen economische productieroute gevonden’, zegt Gruter. ‘Daarin zijn wij inmiddels geslaagd en met de fabriek in Delfzijl gaan we aantonen dat het op het grotere schaal kan.’  

PEF lijkt heel erg op PET, polyethyleentereftalaat, dat onder meer wordt gebruikt voor frisdrankflessen en fleecekleding. Maar PEF heeft betere eigenschappen: het is goed recyclebaar en beter afbreekbaar; het heeft een lagere gasdoorlaatbaarheid waardoor CO₂ in de fles blijft en zuurstof niet naar binnen kan; het is sterker en het is beter bestand tegen hogere temperaturen. Inmiddels is er een eerste licentie voor het FDCA-proces aan een Amerikaans bedrijf verkocht.  

Polyglycolzuur 

De andere techniek betreft plastic dat voor 90 procent uit CO₂ wordt gemaakt. ‘Vanuit CO₂ kan je glycolzuur maken en vervolgens de polyester polyglycolzuur. Deze plastic heeft net als PEF ook veel goede eigenschappen, zoals de combinatie van goede gasdoorlaatbaarheid, sterkte met composteerbaarheid en zelfs afbraak in zeewater’, vertelt Gruter. ‘We zijn minder ver met de technologie dan de biobased plastic op basis van FDCA, maar we hopen over een jaar of twee een pilot plant te bouwen. Het mooie van deze route is dat wanneer je CO₂ uit de lucht haalt en het plastic maakt met duurzame energie je een negatieve voetafdruk kan realiseren. Interessant voor bedrijven die hun CO₂ -uitstoot willen terugdringen.’ 

Registreer nu voor Lab Technology.