Om plastic uit aardolie te maken is veel energie en aardolie nodig waardoor het fors bijdraagt aan CO2-uitstoot. Dat kan en moet anders, dachten Jules Rombouts en Harman Korte. Met Nature’s Principles werken ze aan een nieuwe techniek om tot 30% goedkoper, recyclebaar plastic van polymelkzuur (PLA) te maken. Zonder aardolie, maar mèt suikerbieten. Wat is hun geheim en hoe denken ze ‘gewoon’ plastic te gaan verslaan?

In 2017 kwamen Harman en Jules iets interessants op het spoor. In traditionele microbiologische fermentaties fermenteer je met 1 van te voren gekozen micro-organisme, een reincultuur. Denk bijvoorbeeld aan het maken van yoghurt, waarbij je melkzuurbacteriën toevoegt aan melk na het pasteuriseren. Daar tegenover staan ‘undefined mixed cultures’ – open systemen waarin allerlei verschillende micro-organismen elkaar tegenwerken en samenwerken. Jules: ‘denk aan het maken van biogas. Je kiept hier GFT afval in, en er komt biogas uit. Wij dachten: zou je op deze manier niet ook een specifiek melkzuur kunnen maken voor plastic? En kunnen we dan misschien concurreren op prijs met andere PLA, of zelfs met plastic gemaakt van aardolie?’

Polymelkzuur: te duur om mee te concurreren

Plastic van aardolie is immens populair: dankzij lage olieprijzen en de enorme schaal van de productieprocessen is het een goedkoper grondstof om mee te werken. Jules legt uit dat het lastig concurreren is voor andere types, zoals bioplastic: ‘hoewel de prijs van PLA al flink gezakt is, zijn plastics van polymelkzuur nog steeds bijna twee keer zo duur als gewoon plastic. Er is een klein groepje afnemers die bereid zijn deze hogere prijs te betalen. Maar de grote spelers gaan niet twee keer zoveel voor hun grondstoffen betalen. Onze missie is om ongeveer 30% onder de gangbare prijs van PLA te gaan produceren.’

De potentiële markt voor PLA beslaat ongeveer 50-60% van de huidige totale markt voor consumenten plastics. Jules somt de voordelen op: ‘per kilo aardolie voor plastic stoot je gemiddeld 5 kilo CO2 uit. PLA daarentegen is CO2 negatief, bij de productie sla je CO2 op, die pas vrijkomt bij het verbranden of vergisten. Er zit ook een (geo)politiek tintje aan PLA: je hebt geen aardolie of aardgas nodig om dit soort plastic te maken. Daarmee ben je dus ook niet afhankelijk van landen die olie of gas produceren.’

De suikerbiet als geheime wapen

Een sleutelrol in de plannen van Nature’s Principles is weggelegd voor het omzetten van koolhydraten in melkzuur. ‘De prijs van suiker stuurt de prijs van melkzuur voor een groot deel. Melkzuur kost nu ongeveer €900 tot €1200 per ton. In ons proces werken we niet met geraffineerde suiker, maar met ruwe suikerbieten. Zo kunnen we een ton melkzuur produceren voor ongeveer €600 tot €650. Wij hebben een iets lagere opbrengst in het fermentatieproces, maar we werken met een veel goedkopere grondstof. Daar kunnen we de competitie mee aan.’

‘Stel dat we op deze manier de hele wereld van net zoveel plastic zouden moeten voorzien als in het westen. Dat is ongeveer 100 kilo per jaar. Dan heb je maar 1 à 2% van de wereldwijde landbouwgrond nodig’

Door te werken met ruwe suikerbieten als grondstof omzeilt Nature’s Principles het steriliseren en raffineren van ruwe grondstoffen: dure processen die veel energie en dus geld kosten. Jules en Harman werken met een bedrijf dat suikerbieten goedkoop opwerkt tot een suspensie, welk het proces van Nature’s Principles ingaat.  Uit deze suspensie wordt een vloeistof gemaakt, die de fermentatie fase in gaat. Met de klassieke melkzuur productie methode loop je hier tegen een probleem aan legt Jules uit: ‘Als je het sap zou steriliseren, krijg je karamelstroop. Filteren is geen optie: de kleine deeltjes zouden microfilters heel snel laten dichtslibben. En UV-sterilisatie kost flink wat energie en is niet eenvoudig uit te voeren. Daardoor is deze grondstof door de huidige industrie eigenlijk niet goed te gebruiken. Met onze methode, waarin we uit die ruwe suikerbieten 80% van de suikers weten om te zetten in het benodigde L-melkzuur om PLA van te maken, ontsluiten we suikerbieten als geschikte grondstof.

De aanpak van Nature’s Principles is dus radicaal anders dan gangbaar bij andere producenten van melkzuur en PLA. Jules: ‘die werken met geraffineerde suiker of suikerstroop als grondstof. Onze redenatie is dat je het liefst werkt met een gewas dat mensen zelf niet kunnen eten. Stel dat we op deze manier de hele wereld van net zoveel plastic zouden moeten voorzien als in het westen. Dat is ongeveer 100 kilo per jaar. Dan heb je maar 1 à 2% van de wereldwijde landbouwgrond nodig. Daarnaast zijn we bezig de suikerbietenpulp die overblijft in het proces in te zetten als ingrediënt voor voedingsmiddelen, om bijvoorbeeld ontbijtgranen of vleesvervangers van te maken. Je kan dus plastic en voeding samen maken‘

Missionarissen met een onconventionele boodschap

Jules moet lachen. ‘Ik ben wel een beetje het gospel aan het verkondigen, he? Als we praten met bestaande bedrijven of ons idee pitchen, horen we vaak dat we wel erg onconventioneel bezig zijn. “Dat gaat toch niet, dat wil niet, zo hoort het niet, het is niet veilig, dit is niet hoe het gaat” – dat hebben we allemaal al gehoord. Natuurlijk moeten we realistisch zijn, we weten nog niet 100% zeker of alle onze ideeën haalbaar zijn. Maar wij zien hier juist ook een enorme kans. Daar halen we onze motivatie uit.’ Nature’s Principles was in april te zien in het programma How it’s done van RTLZ en werkt aan de lab validatie voor de opschaling van een eerste pilot om daarin de eerste honderd kilo product te realiseren. Daarna wil het bedrijf op zoek naar een goede locatie voor een semi-commerciële productie proef. Als dit goed is gegaan, dan wordt over 7 jaar voor de eerste full-scale fabriek in Europa operationeel gemaakt. ‘Maar eerst ons fermentatieproces nog verder verbeteren!’