Kunde als vestigingsplaatsfactor voor de groene chemische industrie

Groene grondstoffen en biochemische processen zullen het aanzien van de chemische industrie veranderen. In schaal en vestigingsplaats kunnen grote wijzigingen plaats vinden. De tendens zal zijn naar een kleinere schaal. Kunde, de skill van de procesoperators, zou wel eens een belangrijke vestigingsplaatsfactor worden.

Chemical operator
Groene chemische industrieën zullen zich bij voorkeur willen vestigen op plaatsen met een ruim aanbod van competente procestechnici.

Een regionale basis
Groene grondstoffen vereisen een heel andere logistiek dan fossiele brandstoffen. Daarom zal voorbehandeling van de oogst tot een stabiel en verhandelbaar tussenproduct altijd in de buurt van de grondstofproducent, de boer, plaats vinden. Waarbij we ‘in de buurt’ kunnen vertalen als: binnen een straal van 50-100 km. Dat geeft een regionale basis aan de biobased economy.

Verwerking van het tussenproduct, bijvoorbeeld zetmeel of suiker, tot eindproduct voldoet weer aan geheel andere wetten. Als het tussenproduct wordt verwerkt in een fermentatief proces, lijkt de beschikbaarheid van deskundige en ervaren operators één van de belangrijkste voorwaarden voor keuze van de vestigingsplaats. Fermentatie is een proces dat meestal zeer nauw luistert; veel industriële organismen (bacteriën, schimmels, gisten) zijn niet zeer stabiel, en erg gevoelig voor concurrerende organismen in het reactiemengsel, of ‘pockets’ met een afwijkende temperatuur of zuurtegraad in het reactievat. Tegelijkertijd stelt deze gevoeligheid van de organismen beperkingen aan de schaalgrootte van de installatie, omdat bij te grote reactorvaten de omstandigheden niet perfect te beheersen zijn. Voor veel processen is 100-200 m3 een bovengrens.

Ribosomale structuur van E.coli
Ribosomale structuur van E.coli, een van de werkpaarden bij fermentatieprocessen.

Productiviteit en stabiliteit van organismen
Voor een goede industriële fermentatie hebben we verder meestal nodig: voldoende water (om te koelen, en als procesmedium), en een niet te hoge omgevingstemperatuur (omdat anders te veel gekoeld moet worden). Verrassend genoeg zijn gematigde klimaten hier in het voordeel, ook al doordat besmettingen er minder voor zullen komen.

De verdere ontwikkeling van biotechnologische en procestechnologische kennis zou het formaat van installaties misschien nog verder naar beneden kunnen brengen. De grootte van de installaties wordt vooral bepaald door de productiviteit van het organisme en het rendement van de opwerking. Voor moderne, fermentatief bereide geneesmiddelen moeten we soms genoegen nemen met een productconcentratie van minder dan een aantal procenten. Voor gevestigde fermentatieprocessen heeft het vaak tientallen jaren geduurd om commercieel aantrekkelijke productconcentraties van 10 tot 20% of meer te bereiken. Bij grotere productiviteit hebben we een minder groot reactorvat nodig! Terwijl bij grotere stabiliteit van het organisme de reactorvaten weer groter kunnen worden, omdat stabiele organismen minder gevoelig zijn voor besmettingen of iets afwijkende omstandigheden. Genetische modificatie van bacteriën, gisten en schimmels is een belangrijk hulpmiddel om zowel productiviteit als stabiliteit verder te ontwikkelen; biotechnologische bedrijven zullen zich bij voorkeur gaan vestigen op plaatsen waar zij zonder veel beperkingen dit onderzoek kunnen doen. Synthetische biologie is een specialisme dat in deze een belangrijke rol gaat spelen.

Getraind personeel
Voor de vraag naar de schaalgrootte van een groene chemische sector die vooral met fermentatieprocessen zal werken, is de omvang van de individuele installaties misschien niet eens zo belangrijk. De doorslaggevende factor bij de keuze van vestigingsplaats zou zoals gezegd de beschikbaarheid van voldoende kundig en getraind personeel kunnen zijn. Fermentatieve processen zijn een slag moeilijker dan klassieke chemische processen; kundige operators kunnen het verschil maken tussen een goed resultaat of een fabriek die helemaal niet van de grond komt. De biobased economy zou zich nog eens extra moeten richten op opleiding en training van zulke operators. Kundige operators trekken fabrieken aan; en deze leiden weer kundige operators op. De hubs van de toekomst worden bepaald door de beschikbaarheid van kunde, niet door fysieke infrastructuur en niet alleen door universitaire kennis.

Met dank aan Hans van Leeuwen (Bioprocess Pilot Facility in Delft) en Alle Bruggink (voormalig R&D directeur Corporate Research Life Science Products DSM)

(Visited 3 times, 1 visits today)

Plaats een reactie