Bioplastic maken zoals de natuur het bedoeld heeft: deze start-up bewijst dat het kan

Poly lactic acid (PLA) – een bioplastic - maken uit melkzuur gebeurt al. Daarbij worden suikers - oftewel koolhydraten - via fermentatie omgezet in melkzuur, waarna het als een chemische grondstof kan dienen voor plastic. Die fermentatieprocessen werken met zogeheten geraffineerde suikers, die in een suikerfabriek worden gezuiverd en gesteriliseerd. Dat kost veel energie en water en maakt het proces duur. Gemiddeld kost een ton melkzuur die op traditionele wijze is gemaakt tussen 900 en 1.200 euro.

Goedkoper

Nature’s Principles heeft een nieuwe, gepatenteerde technologie ontwikkeld om melkzuur te maken uit suikers die niet geraffineerd zijn. Dus uit ruwe grondstoffen, zoals de restanten van suikerbieten, aardappels of de cellulose uit houtachtige gewassen, zaagsel of oud papier. Daardoor daalt de prijs per ton melkzuur met 30 procent tot ongeveer 700 euro. Daardoor dalen ook de kosten van PLA en kan dit bioplastic beter concurreren met plastic gemaakt van aardolie. “Wij zijn veel flexibeler om verschillende grondstoffen te gebruiken en die om te zetten in suiker. Dat is een kostenefficiëntere manier om melkzuur te maken. Bovendien concurreren we niet meer met de voedselproductie, waarvoor ook suiker nodig is, en landgebruik. Niet voor niets is er een discussie of suiker wel door de chemie gebruikt mag worden voor bioplastics”, zegt CEO en medeoprichter Jan Pieter van Tilburg. “Dat is wat wij de markt te bieden hebben.”

Op natuurlijke wijze

Medeoprichter Jules Rombouts ontwikkelde de fermentatietechniek tijdens zijn promotieonderzoek aan de TU Delft, samen met zijn toenmalige partner. Hij gebruikte daarbij verschillende bacteriën die een mix van suikers kunnen fermenteren. Die worden op natuurlijke wijze geselecteerd tijdens het proces, vandaar de naam van de start-up. Dat is anders dan in bestaande processen. In 2020 richtte hij met zijn toenmalige partner Nature’s Principles op. Toen die afhaakte, hield Rombouts tijdens een bijeenkomst op de TU een pitch over bioplastics waarmee hij een nieuwe medeoprichter hoopte te vinden. Daar ontmoette hij Van Tilburg, bij wie hij een gevoelige snaar raakte. Vanaf dat moment werken de twee samen.

Opschalen

Het laboratorium en de proefinstallatie waar ruwe suikers gefermenteerd worden staat nu in Plant One in Rotterdam, een broedplaats voor duurzame bedrijven in de Botlek. Die installatie kan nu 100 kilo melkzuur per batch produceren. “De volgende stap is 50 tot 200 keer groter. Dan praat je over een productie van 10.000 tot 100.000 ton melkzuur per jaar. Dan zitten we op een commerciële schaal. Dat doel willen we de komende twee jaar bereiken”, zegt Van Tilburg. De opschaling tot het ontwerp van een fabriek kost twee tot drie miljoen euro. Daarvoor zoekt Nature’s Principles investeerders.

In licentie verkopen

Nature’s Principles is niet van plan zelf melkzuur te gaan produceren, maar wil de technologie in licentie verkopen. De start-up is na drie jaar de pilotfase voorbij en heeft bewezen dat de techniek werkt met suikerbieten. Van Tilburg: “Nu willen we ook andere grondstoffen testen om de businesscase te verbeteren. We geloven dat we bezig zijn met iets innoverends en gamechanging zijn voor de maatschappij, maar het hangt er erg vanaf wat onze klanten willen.”

Bioplastics

De melkzuur die met hun technologie geproduceerd wordt, kan gebruikt worden om PLA van te maken, op dit moment het meest gebruikte bioplastic. Dat betekent dat het van biologische bronnen wordt gemaakt en niet van fossiele bronnen zoals olie of gas. “Het is biobased, composteerbaar, biologisch afbreekbaar bij 55 graden en recyclebaar”, zegt Van Tilburg. PLA is bijvoorbeeld heel goed bruikbaar om plastic producten via 3D te printen, omdat het een laag smeltpunt heeft en in veel verschillende en complexe vormen is te gieten. Daar wordt het bioplastic dan ook het meest voor gebruikt.

Onnatuurlijk

Melkzuur is daarnaast voor vele andere toepassingen bruikbaar, van schoonmaakmiddelen tot cosmetica, van voedselproducten tot oplosmiddelen. “Maar de belangrijkste markt voor melkzuur is PLA”, zegt Van Tilburg. Daarmee levert de start-up een bijdrage aan het vergroenen van de chemische industrie. Van Tilburg komt uit Brazilië en werkte een tijdje als engineer voor oliebedrijf Petrobas op een offshore boorplatform. “Daar zag ik hoe schadelijk en onnatuurlijk oliewinning is voor het milieu”, zegt hij. “Met onze techniek maken we het goedkoper en veiliger om van melkzuur PLA te maken, zodat het een vervanging kan worden voor chemicaliën gemaakt van fossiele brandstoffen. Daarvoor is opschalen belangrijk. Dat is mogelijk als we meer dan alleen suikerbieten als grondstof kunnen gebruiken. Zo kunnen we de hele economie van fossiele grondstoffen vervangen.”

Green Chemistry Accelerator

Nature’s Principles was dit jaar een van de vijf deelnemers aan het Green Chemistry Accelerator programma (GCA) van Groene Chemie Nieuwe Economie (GCNE). Dat platform streeft naar een circulaire chemie met innovatieve technologieën, zonder fossiele brand- en grondstoffen en zonder CO2-uitstoot in 2050. Het GCA-programma is samen met Invest-NL en de Regionale Ontwikkelingsmaatschappijen (ROM’s) opgezet om start-ups te helpen op te schalen tot een volwaardig bedrijf. Zodat ze proeffabrieken kunnen bouwen, de markt op kunnen en uiteindelijk duizenden tonnen grondstoffen voor gerecycled of biobased plastic kunnen produceren.

Zelfde uitdagingen

Nature’s Principles wist tijdens het programma zijn netwerk te vergroten, kreeg meer inzicht in het bouwen van een businesscase en wat daarin prioriteit moet hebben. “De goede contacten met andere start-ups waren voor ons het meest waardevol. Omdat ze veel op ons lijken en dezelfde uitdagingen hebben, konden we daar goed over discussiëren”, zegt Van Tilburg.

Dit artikel is ook verschenen bij Change Inc., redacteur André Oerlemans. Het maakt onderdeel uit van een serie artikelen over Groene Chemie, Nieuwe Economie.