Biorizon ligt goed op koers richting de commercialisering van de bioaromatenproductie vanaf 2025. Dat bleek tijdens het Biorizon Jaarevent 2020 op 3 december dat dit jaar voor het eerst volledig digitaal werd georganiseerd.
Biorizon is het meest geavanceerde en gewaardeerde onderzoeksprogramma over bio-aromaten wereldwijd, geïnitieerd door TNO en VITO in samerking met de Green Chemistry Campus in Bergen op Zoom. Het jaarevent werd dan ook bezocht door meer dan 300 deelnemers van meer dan 25 nationaliteiten vanuit de gehele wereld. Zij maakten volop gebruik van de uitgebreide netwerkmogelijkheden die de Biorizon-community biedt, maar werden in het plenaire webinar en de parallelsessies ook bijgepraat door de managers van de drie onderzoeksrichtingen of ‘horizons’ van Biorizon: de productie van bio-aromaten via thermochemie, uit suikers en uit lignine. Daarnaast werd de key-note presentatie verzorgd door Wilfried Blokzijl van Unilever, die met de ‘Clean Future’ visie het belang van deze duurzame innovaties onderstreepte.
Thermochemische horizon
Binnen de thermochemische horizon staat de ontwikkeling centraal van technologie en applicaties gebaseerd op de pyrolyse en vergassing van biomassa en andere recycle stromen. Het afgelopen jaar werd een pilotlab ingericht op de Green Chemistry Campus, met een vaste medewerker en ondersteuning vanuit TNO in Petten.
Ook werden in 2020 twee nieuwe pilot-installaties in gebruik genomen: een in Petten voor de co-productie van BTX (benzeen, tolueen en xyleen) door de vergassing van biomassa en een in Bergen op Zoom voor de thermochemische depolymerisatie van lignine (PYRENA) in combinatie met getrapte condensatie (PYPO). Deze installaties kunnen samples leveren op kilogramschaal die inzetbaar zijn voor applicatie-ontwikkeling. Bij BTX gaat het dan vooral om applicaties in niche markten, zoals geurstoffen en parfums, bij lignineverwaarding onder meer om de ontwikkeling van additieven voor bitumen, harsen, coatings en grondstoffen voor pesticiden. Met meer dan 5 bedrijven zijn inmiddels dergelijke applicatie-trajecten gestart. Het vormt een belangrijke stap in de voorbereiding voor de volgende fase: de bouw van demonstratiefabrieken.
Biorizon is nog op zoek naar industriële partijen en kennisinstellingen die geïnteresseerd zijn in de gezamenlijke ontwikkeling van technologie en applicaties.
Suikerhorizon
De suikerhorizon heeft in 2020 zijn octrooiportfolio verder versterkt. Het leidt niet alleen tot een uitbreiding van het aantal beschikbare bio-aromaten, maar maakt ook de ontwikkeling mogelijk van nieuwe productieroutes. Hiermee beschikt TNO nu over de beste en meest uitgebreide IP-portfolio voor functionele bio-aromaten ter wereld.
De focus ligt op functionele bio-aromaten die de eigenschappen van eindproducten verbeteren, zoals de levensduur en UV-stabiliteit. Daarbij gaat het met name om het vervangen van niet-recyclebare producten uit petrochemische grondstoffen, zoals coatings en lijmen.
De Diels-Alders pilotfaciliteit die in 2019 in Bergen op Zoom is gerealiseerd, is inmiddels volledig operationeel; er zijn al honderden kilo’s aan samples geproduceerd. Ook werden de eerste stappen richting vermarkting gezet met de oprichting van spin-off Relement BV. Deze houdt zich bezig met de commercialisatie van specifieke bio-aromaten, zoals hemimellietzuur (hemimellitic acid, HMA) en 3-methyltaalzuuranhydride (3-methylphthalic anhydride, MPA) .
Het komende jaar ligt de aandacht vanuit de Suikerhorizon op de validatie van een volledig continue proces op TRL 5 en het door ontwikkelen van het veelzijdige Diels-Alders platform naar nieuwe type functionele bio-aromaten. Ook de technologie om hemicellulose om te zetten naar furfural en specifieke derivaten via een geïntegreerd proces zal verder worden ontwikkeld.
Nieuwe partners die willen bijdragen aan deze ontwikkelingen zijn van harte welkom: biorizon.eu/community
Lignine-horizon
Lignine, de grootste natuurlijke bron van aromatische verbindingen, staat bekend als een complex materiaal, waaruit afzonderlijke bioaromaten zich moeilijk laten afsplitsen. Dat maakt het moeilijk te verwerken in applicaties. In 2020 is binnen de lignine horizon aangetoond dat het homogeniseren van lignine tot fracties helpt om applicaties zoals bijvoorbeeld de productie van polyurethaan (PU) veel beter mogelijk te maken. Andere toepassingen zijn bijvoorbeeld te vinden in lijmen, kitten, coatings en elastomeren.
Inmiddels werken diverse partners aan applicatie-ontwikkeling. Samples van lignine olie worden nu echter nog slechts geproduceerd op kleine schaal (ca. 100 gram). Er is behoefte aan grotere volumes en daarom wordt er een innovatieve pilot installatie ontwikkeld die kilogram-samples kan leveren. De engineering-fase van dit LignoValue pilot project is inmiddels voltooid; de installatie zal in 2021 worden gebouwd en eind van dat jaar operationeel zijn.
Het team van de lignine horizon is op zoek naar partners die geïnteresseerd zijn in onder meer de rol van bioaromaten uit lignine in polymeren, de extractie van suikers uit ligninestromen, specifieke ontwikkelingen op het gebied van PU, epoxy en acrylaten, bio-aromaten met specifieke eigenschappen zoals antioxidanten en stoffen die de UV-stabiliteit verbeteren.
Applicatiecentrum
Alle horizons zijn dus inmiddels volop actief met pilots en applicatie-ontwikkeling. Om bedrijven die daarmee aan de slag willen praktische ondersteuning te kunnen bieden, opent Biorizon in samenwerking met Circular Biobased Delta binnenkort een Biorizon Applicatiecentrum op de Green Chemistry Campus in Bergen op Zoom.
Het centrum krijgt de beschikking over een eigen medewerkers en zal met partijen samenwerken bij de ontwikkeling van applicaties door de inzet van faciliteiten te coördineren die deels in Bergen op Zoom aanwezig zijn, maar zeker ook elders in het netwerk van applicatie centra in de regio.