Nog geen twee jaar geleden noemde Tom van Aken, algemeen directeur van Avantium, hun 2,5-furaandicarbonzuur (FDCA) een slapende reus. Misschien was zijn opmerking op dat moment terecht, maar intussen is deze slapende reus klaar wakker. Bijna iedereen in de chemische industrie heeft hem in de gaten, sinds (zeer) grote merken als Coca-Cola sloten geld pompen in zijn ontwikkeling.
Avantium is een klein kennisintensief bedrijf in Amsterdam. Bijna elke maand brengt het een nieuw persbericht uit over nog een groot bedrijf dat onderzoek wil doen aan FDCA, of een contract tekent voor miljoenen Euro’s of dollars voor verdere ontwikkeling. Het lijkt erop dat furanen de chemische bouwstenen van de toekomst worden. Het verschil met de oude petrochemicaliën is dat ze groen zijn. Avantiums YXY-technologie (zoals ze die noemen) is een gepatenteerde technologie die biomassa omzet in furanische bouwstenen die in prestaties en prijs kunnen wedijveren met de oude chemische producten uit aardolie.
Wat is hun geheim? Twee jaar geleden wees het Amerikaanse ministerie van energie (DoE) tien groene chemische bouwstenen aan die een rol zouden gaan spelen in de groene chemische industrie, meest alcoholen en zuren. Van de tien was er maar één stof met een aromatische ring (zoals in benzeen), in dit geval een vijfring met een zuurstofatoom: furaan. Als we bedenken hoe enorm veel aromatische verbindingen worden gebruikt in de petrochemische industrie, kunnen we ons een voorstelling maken van de mogelijkheden van furanen. Dat toekomstbeeld wordt nu werkelijkheid. Furanen kunnen worden gemaakt uit velerlei koolhydraatgrondstoffen, waaronder glucose- en fructosestropen. Ze kunnen worden omgezet in furaandicarbonzuur, een groene chemische bouwsteen die sterk lijkt op tereftaalzuur (TPA), dat wereldwijd in miljoenen tonnen wordt geproduceerd. TPA is weer de grondstof voor vele (petro)polymeren, zoals polyesters, polyamides (nylons), polyurethanen en een hele reeks thermohardende kunststoffen zoals aramidevezels.
Green plant bottle
Plantaardig gewonnen FDCA heeft dezelfde mogelijkheden met licht verschillende (vaak betere) eigenschappen voor een heel scala aan groene bouwstenen en groene polymeren. Het vanouds gebruikte TPA kan samen met glycol (ook te maken als groene bouwsteen) worden gepolymeriseerd tot het welbekende PET (polyethyleentereftalaat), dat tot flessen kan worden geblazen. Met groene glycol en TPA krijg je een voor 30% groene fles; maar als je groen FDCA gebruikt in plaats van TPA, krijg je een PEF-fles (F van furanoaat), die niet alleen 100% groen is, maar ook een beter product: de ‘green plant bottle’. En dit is slechts één van de vele mogelijkheden. Teijin heeft veel belangstelling, om er groene aramidevezels mee te maken. Andere furanen kunnen gemakkelijk worden omgezet in biobrandstoffen, ook voor gebruik in vliegtuigen. Het nieuws rond FDCA geeft de indruk dat de groene chemische industrie en de productie van groene materialen een flink eind op streek is.
Bedrijven staan in de rij om over te stappen op furanen. In 2011 haalde Avantium 25 miljoen Euro op van investeringsmaatschappijen (en 5 miljoen van de Nederlandse regering) voor de bouw van een proeffabriek voor zijn YXY-technologie in Geleen, die in december 2011 werd geopend. Het bedrijf tekende een aantal contracten met bedrijven als Sekisui Chemical Corporation en IPF Energies Nouvelles voor het gebruik door beide bedrijven van zijn ‘high throughput facilities’. Met Rodia (Solvay) samen zal het polyamides (nylons) uit groene grondstoffen gaan ontwikkelen. En eind 2011 sloeg het zijn grootste slag toen het een researchovereenkomst tekende met Coca-Cola voor vele miljoenen, om de nieuwe generatie PEF-fles te ontwikkelen, uit 100% groene grondstoffen.