MIMO heet het in de wereld van papier en karton: Multiple Inputs, Multiple Outputs. Ofwel bioraffinage van verschillende grondstoffen, waarmee een scala aan eindproducten kan worden gemaakt. En waarbij de industrie van papier en karton slechts één van de afnemers is, naast bijvoorbeeld de voedingsmiddelenindustrie, de chemische industrie en de energiesector. Zegt Michiel Adriaanse, onderzoeker bij het Kenniscentrum Papier en Karton KPCK.
‘De Nederlandse industrie van papier en karton is al decennia op zoek naar verbreding van zijn grondstoffen. In de eerste plaats voor de input van maagdelijke boomvezels (dat is 20% van het totaal, 80% bestaat uit oud papier). Veel nieuwe grondstoffen sneuvelen echter als het op toepassing in de praktijk aankomt, omdat de industrie vaak zeer grote volumes verlangt. Maar soms lukt het wel. Twee recente nieuwe grondstoffen zijn tomatenstengels (waar een grote producent een marketingvoordeel zag bij de verwerking tot tomatenbakjes), en gras.’
Energiegebruik terugdringen met de helft
De sector papier en karton is een traditionele industriesector, en innovatie is daarom niet altijd eenvoudig. De hoeveelheden zijn zeer groot en de sector vertoont trekken van de laatste fase van de innovatiecyclus, waarin volumes en prijsconcurrentie maatgevend zijn. Bedrijven overleven soms nauwelijks, soms helemaal niet. En toch is de Nederlandse papiersector tien jaar geleden begonnen aan een ‘Energietransitie papierketen’, bedoeld om energie- en grondstofgebruik drastisch naar beneden te brengen en nieuwe concepten te ontwikkelen. Eén van de doelstellingen is om in 2020 per eenheid product nog maar de helft te gebruiken aan energie, gemeten over de hele keten. Het ontwikkelen van nieuwe grondstoffen, in een keten met meerdere gebruikers, hoort ook tot dit programma.
‘We gebruiken nu bijna alleen houtvezel,’ zegt Michiel Adriaanse. ‘Eén van de mogelijkheden is dat je (gedeeltelijk) de houtvezel vervangt. Je kunt de nieuwe vezels ook gebruiken als vulvezel in dikkere producten. En je kunt de nieuwe vezel in speciale gevallen gebruiken als gadget die de uitstraling van een product geeft.’ Meestal worden nieuwe vezels gebruikt als vulvezel, vooral in producten met een geplakte laag aan de buitenkant, waarbij er dus niets te zien van een andere binnenkant.
Innovatieketen papier en karton
‘Papier en karton kunnen in principe worden gemaakt uit zeer verschillende grondstoffen,’ zegt Adriaanse. ‘In landen als India en China staan vooral in het binnenland veel kleine papierfabrieken op basis van stengels van gewassen als rijst, bamboe, riet, grassen etc. Maar wil een grondstof in Europa economisch concurreren tegen houtpulp, dan kan dat alleen in een bioraffinageketen met meerdere producten en meerdere afnemers. Groene grondstoffen bevatten in potentie veel waardevolle materialen. Wij proberen bijvoorbeeld de chemische industrie te interesseren voor hemicellulose (die wij niet goed kunnen gebruiken) als grondstof voor suikers. Sommige gewassen bevatten stoffen die gebruikt kunnen worden voor gewasbescherming of slijmbestrijding. Productie van de bioplastic PHA uit plantaardig en opgelost materiaal krijgt veel belangstelling. Uit ons afvalwater kunnen wij ook weer stoffen winnen, zoals vetzuren. En met dat afvalwater kunnen we zelfs nieuwe stoffen produceren, zoals alginaten, die hulpstoffen zijn in ons productieproces.’
‘In zo’n innovatieketen moeten de verschillende onderdelen op elkaar aansluiten en dat is niet eenvoudig. Bij het Grassa bioraffinageproces ontstaat bijvoorbeeld een grasvezel die we nog niet goed kunnen gebruiken. Dit proces is geoptimaliseerd voor de productie van eiwitten – op zich begrijpelijk, maar daardoor wordt de vezel iets te veel mishandeld, om het populair te zeggen. En verder moet bioraffinage van gras zich nog stabiliseren. Welk gras gebruikt de producent? Wat is de toepassing van de vezel? Het proces is nog in volle ontwikkeling.’
Afnemers versnellen de innovatie
‘Een zeer succesvolle en snelle innovatie in de laatste jaren was de productie van een tomatendoos en tomatenbakje uit vezels van tomatenplanten uit de kastuinbouw. Het gaat dan om (voor de industrie van papier en karton) beperkte hoeveelheden grondstof: 90.000 ton vers loof per jaar. Maar bij dit proces was er een afnemer: de tomatensector zelf. Die was zeer geïnteresseerd in het verkopen van hun product in dit speciale bakje, een imagobepalend artikel. De eerste vraag die wij stellen als er iemand komt met een nieuw idee, is dan ook: heb je er een afnemer voor? Want dan werkt de innovatie veel sneller. En nu de tomatenvezel wordt toegepast kunnen we ook gaan zoeken naar toepassingen voor de andere fracties, zoals sappen en inhoudsstoffen.’
‘En een ander succes. Wij hebben een markt gevonden voor onze zogenoemde rejecten: uitgesorteerde stromen die vrijkomen bij de productie van papier en karton, vaak verontreinigd met plastics. Ze worden nu verwerkt in WPC (Wood Plastic Composites) waarvan dekvloeren, hekken, parkeerpaaltjes etc. worden gemaakt. Of in bouwmaterialen. Succesvolle innovatie betekent dan ook vaak het smeden van nieuwe verbanden in nieuwe netwerken.’