De productie van levulinezuur trekt aan. Levulinezuur is één van de chemicaliën uit de beroemde lijst van ‘groene chemische bouwstenen’ van het Amerikaanse Department of Energy, zo’n tien jaar geleden. De chemische industrie is gebouwd rond het maken en verder verwerken van zulke bouwstenen of ‘platform chemicaliën; in de groene chemische industrie zullen deze anders zijn dan de huidige stoffen, bepaald door de logica van de petrochemie. De eerste nieuwe bouwstenen die werden ontwikkeld zijn furanen (Avantium) en barnsteenzuur (BioAmber, Reverdia); dat levulinezuur nu volgt, geeft aan dat de biobased economy vaart begint te maken.
Levulinezuur: nu nog kleine hoeveelheden
Levulinezuur, of 4-oxopentaanzuur, wordt gemaakt uit bijproducten van de suikerindustrie. Het is een grondstof voor vele producten, waaronder medicijnen, bestrijdingsmiddelen, geur- en smaakstoffen, lotions, voedingsadditieven, harsen en verven, weekmakers, oplosmiddelen, toeslagstoffen (bij brandstoffen) en biobrandstoffen. Tot nu toe was levulinezuur wel te verkrijgen, maar in kleine hoeveelheden; en het werd gemaakt met een niet zeer milieuvriendelijk proces. Maar twee bedrijven hebben onlangs aangekondigd dat zij een nieuwe route hebben ontwikkeld, kennelijk op basis van fermentatietechnologie, met veel minder schade voor het milieu en in de toekomst misschien voor een betere prijs. Het eerste is GFBiochemicals, een bedrijf dat zich momenteel juist op deze stof toelegt; het bouwt nu een fabriek van 2 kton/jaar in Caserta, Italië, die in het midden van 2015 in bedrijf moet komen. Het bedrijf heeft deze technologie sinds 2008 op demoschaal toegepast en wil productie uitbreiden tot 8 kton/jaar in 2017. De concurrent is Bio-On, ook een Italiaans bedrijf. Dit heeft nog niet zo’n ver ontwikkelde technologie, het bedrijf kondigde onlangs aan dat Eridania Sadam, een Italiaanse agro-industriële groep, € 1,8 miljoen gaat investeren in de ontwikkeling van zijn productietechnologie van levulinezuur.
Toch zijn deze hoeveelheden klein in de internationale industriële context, ongeveer 100 keer zo klein als vele petrochemische installaties. Maar Lux Research Inc., een raadgevend bureau in de VS, ziet in deze aankondigingen een teken ‘dat de kansen voor levulinezuur toenemen’. Het trekt een parallel met het enigszins verwante molecuul barnsteenzuur. Beide kunnen dienen als opstap voor het maken van vele producten, van persoonlijke verzorgingsmiddelen tot plastics. ‘Ook al is de vraag nog klein,’ schrijft Lux Research, ‘we hebben de vraag naar barnsteenzuur zien groeien, mede dankzij het grote aantal producten dat uit deze stof kan worden gemaakt. Ook voor levulinezuur zal de vraag waarschijnlijk aantrekken gezien zijn potentieel als chemische bouwsteen.’ En het bureau voorziet de ontwikkeling van een nieuwe waardeketen gebaseerd op die bouwsteen.
Een brug tussen de agri en chemische industrieën
‘GFBiochemicals legt zich toe op onderzoek, ontwikkeling en productie van groene chemicaliën en brandstoffen,’ zegt hun website. ‘Onze producten vormen een duurzaam alternatief voor traditionele materialen op basis van fossiele brandstoffen. Onze stoffen zijn niet alleen beter voor het milieu, doordat zij minder vervuiling veroorzaken in de keten, maar ook veiliger voor consumenten en gebruikers.’ Hun levulinezuurtechnologie, zegt het bedrijf, biedt vele kansen: betere efficiency en minder afval en kosten door hoge omzettingsrendementen; en flexibiliteit die de productie van vele afgeleide stoffen mogelijk maakt.
Bio-On ontwikkelt duurzame chemicaliën, bioplastics en fermentatietechnologie voor groene grondstoffen. Het maakt al PHA’s (polyhydroxyalkanoaten, biologisch afbreekbare plastics) uit landbouwafval zoals molasse. Hun contract met Eridania Sadam voor de ontwikkeling van hun levulinezuurtechnologie is ook nog eens interessant omdat dit bedrijf opereert in de suikersector, waarmee een brug wordt geslagen tussen de agri- en de chemische industrie; een combinatie die de ruggengraat zal vormen van de biobased economy.
Kortom, hoewel de hoeveelheden nog klein zijn, draagt levulinezuur de kiemen in zich voor de verdere ontwikkeling van de biobased economy.
Interessant? Lees dan ook:
Een pleidooi voor nieuwe groene platformchemicaliën
Biobased materialen en chemicaliën: prestaties openen de markt
PHA: veelbelovend, veelzijdig, biologisch afbreekbaar