Biomassa nog niet meteen groener dan olie

De chemische industrie wil 'vergroenen' door chemicaliën en materialen op een milieuvriendelijkere manier te produceren. Olie wordt daarom steeds vaker ingewisseld voor biomassa als grondstof. Maar biomassa brengt heel nieuwe uitdagingen met zich mee en is daarom niet vanzelfsprekend groener dan olie, ontdekte scheikundige Henri van Kalkeren. Hij promoveert op 19 juni aan de Radboud Universiteit Nijmegen.
Biomassa is goedkoper, milieuvriendelijker en minder schaars dan olie. De atoomsamenstelling van biomassa is echter ook heel anders: ze bevat veel meer zuurstof die moet worden omgezet om uiteindelijk de gewenste chemische stof te krijgen. Dat gebeurt met behulp van fosforhoudende stoffen, waarvan het gebruik dus zal gaan toenemen. Om het chemische productieproces 'groener' te maken, is het van belang om de fosforhoudende stoffen al tijdens de reactie te recyclen. Van Kalkeren zocht voor zijn promotieonderzoek naar efficiënte manieren om dat te doen.
Van Kalkeren ontdekte manieren om fosforhoudende stoffen te recyclen tijdens de reactie. Helaas moet hij ook concluderen dat die nieuwe methodes om biomassa te gebruiken op dit moment duurder, milieuonvriendelijker en lastiger zijn dan de oude methodes waarin fosfor niet gerecycled wordt. "Bij gebruik van de oude methodes wordt er op dit moment naast 1 kilogram eindproduct ook één kilogram fosforhoudend afval geproduceerd. Er is dus twee kilogram beginmateriaal nodig voor een kilogram eindproduct", aldus Van Kalkeren. Die hoeveelheid afval wil hij verminderen. Het lukt hem al om 100 gram in plaats van 1 kilogram fosforhoudende stof toe te voegen aan reacties, met hetzelfde eindresultaat. Maar vooralsnog lukt dat alleen als er juist meer andere milieubelastende stoffen worden toegevoegd, zoals silanen. Voorlopig is en blijft biomassa dus minder groen dan olie.
Een slecht resultaat? "Nee hoor, de hoeveelheid inzicht en kennis die onze experimenten hebben opgeleverd, zijn op dit moment het belangrijkst", aldus Van Kalkeren. "Toen ik begon met mijn promotie dachten we dat zuurstof en fosfor niet van elkaar gescheiden konden worden. Dat lukte onverwachts toch al na twee jaar. De ontwikkelingen gaan dus ontzettend snel en daarom verwacht ik dat de nieuwe methodes snel een inhaalslag gaan maken op de oude. Maar toepassing in de chemische industrie kan nog even duren."
Van Kalkeren deed zijn onderzoek binnen het Institute for Molecules and Materials (IMM) van de Radboud Universiteit. Zijn promotie is onderdeel van een groter project, CatchBio (Catalysis for Sustainable Chemicals from Biomass). CatchBio is een consortium van Nederlandse universiteiten en chemische bedrijven, dat zich richt op het ontwikkelen van schone en efficiënte processen voor de omzetting van biomassa tot goedkope en duurzame biobrandstoffen, chemicaliën en farmaceutische producten.