Vetgemeste bacteriën in de strijd tegen plastic

Om het wereldwijde plasticprobleem tegen te gaan, zet Paques Biomaterials bacteriën in. Tien jaar onderzoek ging eraan vooraf in nauwe samenwerking met industriële partners, Nederlandse kennisinstellingen (met name de TU Delft), STOWA en de Nederlandse waterschappen. Eerst nog binnen het waterzuiveringsbedrijf, Paques B.V. Toen dat bedrijf in 2020 werd verkocht, gingen Joost Pâques en zijn compagnon René Rozendal ermee verder als zelfstandig bedrijf. ‘We lossen eigenlijk twee problemen op, namelijk afval en plastic’, zegt Pâques. ‘We gebruiken industrieel afvalwater, zuiveringsslib of vast organisch afval als grondstof. Op basis van een natuurlijk proces maken we daar een biopolymeer van, die alle goede eigenschappen van plastic heeft. En het is volledig biologisch afbreekbaar in elke omstandigheid. Het is dus een super circulair product.’

Survival of the fattest

Hoe het werkt? Simpel gezegd door bacteriën vet te mesten. ‘Darwin had het over survival of the fittest, bij ons is dat survival of the fattest’, grapt Pâques. ‘Net als mensen slaan bacteriën vet op om er later weer energie uit te kunnen halen. Alleen maken zij er PHA van, een soort bacterievet. Dit is een organisch polymeer die we gebruiken als bouwsteen voor ons bioplastic. De kunst is alleen om deze bacteriën goed vet te mesten, om er zo een grote hoeveelheid aan PHA uit te kunnen halen.’

Daarvoor ondergaan de bacteriën bij Paques Biomaterials een zogenaamd feast-famine-regiment. ‘Het ene moment vreten ze zichzelf vol met de organische stoffen in het afvalwater. Dat wordt afgewisseld met periodes waarbij ze uitgehongerd worden. Het is dus eigenlijk een proces van natuurlijke selectie, waarbij de bacteriën overblijven die het beste vet op kunnen slaan. De dikste bacteriën met het meeste PHA dus eigenlijk. Daarna volgt het extractieproces en blijft er uiteindelijk een wit poeder over. Dit opgezuiverde product noemen we Caleyda®.’

‘Het mooie van PHA en daarmee ook van Caleyda® is dat bacteriën in de natuur het nog steeds herkennen als bacterievet en dus voedsel.  Daardoor is het onder elke omstandigheid volledig afbreekbaar. Of het nu uiteindelijk in bodem, in de oceaan of in een composthoop terechtkomt, de bacteriën denken: hee, dat is eten! Dat maakt het ook echt uniek en een waardig alternatief voor plastic.’

Legio aan toepassingen voor Caleyda®

Caleyda® kan worden gebruikt als natuurlijk alternatief voor toepassingen waar regulier plastic in zit verwerkt. Denk bijvoorbeeld aan verf, zelfhelend beton, kleding en cosmetica. Of in de lijm van de stickers op ons voedsel of plastic coatings dat om bepaalde soorten kunstmest heen zit. Volgens Pâques is er bij bedrijven dan ook enorm veel interesse voor PHA: ‘We werken ook al met verschillende bedrijven samen voor allerlei toepassingen. De grootste uitdaging zit alleen in de hoeveelheid. Deze bedrijven willen gelijk tientallen tot honderden kilo’s afnemen om ermee aan de slag te kunnen. Daarom is er ook echt industriële opschaling nodig om aan die vraag te kunnen voldoen.

Proeffabrieken

Met die opschaling van productie is Paques Biomaterials dan ook hard aan de slag. Sinds ongeveer een jaar draait de demofabriek in Dordrecht. Deze is ontwikkeld en gerealiseerd dankzij een samenwerkingsverband bestaande uit de waterschappen Brabantse Delta, De Dommel, Hollandse Delta, Scheldestromen en Wetterskip Fryslân, kenniscentrum STOWA, technologiebedrijf Paques Biomaterials en duurzaam energie- en afvalbedrijf HVC. Dit jaar komt er een proeffabriek in Emmen bij, voor het extractieproces.

Het opzetten van de fabriek in Dordrecht ging niet zonder slag of stoot. Tot twee keer toe werd een EU-subsidie aangevraagd om de financiering rond te krijgen. Zonder succes. Maar Pâques liet zich daardoor niet uit het veld slaan en door het initiatief en doorzettingsvermogen van voorgenoemd samenwerkingsverband, lukte het uiteindelijk toch. ‘Daar ben ik ook echt ontzettend trots op’, aldus Pâques. ‘Dat je samen lef toont en toch doorzet, omdat we allemaal geloven in het belang en de potentie en daar hard voor willen werken voordat er geld verdiend kan worden. Dat is niet vanzelfsprekend, dus de opening van de eerste demofabriek was voor ons als bedrijf wel echt de eerste grote mijlpaal na jaren hard werken. En voor mij persoonlijk was dat ook wel echt een van de mooiste momenten.’

Nog geen walk in the park

Joost Pâques Managing Director Paques

Van de plastic soep in de oceaan tot microplastics in onze longen, volgens Pâques hoeft niemand overtuigd te worden van de urgentie van het wereldwijde plasticprobleem. ‘Dat was tien jaar terug denk ik wel lastiger. In die zin hebben we de trend mee, maar dat maakt het nog geen walk in the park. Concurreren met regulier plastic is nog steeds een oneerlijke wedstrijd wat dat betreft. Wat wij doen is een heel nieuw proces, dus dat maakt het nu in ieder geval nog duurder.’

Pâques onderstreept daarom ook het belang van een goed ecosysteem. ‘Je kunt dit niet in je eentje doen. Je moet nieuwe waardeketens opzetten en dat kan alleen door intensieve samenwerkingen. We zijn daarom ook blij met alle hulp die we onder andere van de NOM en Chemport Europe hebben gekregen. Zo werden we bijvoorbeeld gewezen op het Green Chemistry Accelerator programma. Dat heeft ons goed geholpen met het versnellen van de opschaling en een breder netwerk in de groene chemie.’

Extractiefabriek in Emmen

De volgende stap in het ontwikkelen en opschalen is al gezet. Op het GETEC PARK.EMMEN zal dit jaar de tweede demofabriek gebouwd worden. ‘Dit wordt dan onze PHA-extractie demo-installatie’, voegt Pâques toe. ‘We willen daarmee eerst het extractieproces op een kleinere schaal valideren. Als alles goed gaat, is het plan om in 2026 een full scale extractiefabriek te openen. Die zal rond de 6 kiloton aan PHA per jaar moeten gaan produceren. We hebben ook bewust de keuze gemaakt voor Emmen. De kennis, de mensen, de faciliteiten, het komt hier allemaal samen.’