Bionylon

Het Amerikaanse biotech bedrijf Genomatica (San Diego) heeft, volgens de Italiaanse blog ‘Il Bioeconomista’, aangekondigd enzymatische industriële routes te willen ontwikkelen voor de productie van de chemische bouwstenen hexamethyleendiamine, adipinezuur en caprolactam. Dit zijn drop-ins in de petrochemie en uitgangsproducten voor nylon 6 en nylon 6.6. Op deze manier wil het bedrijf de basis leggen voor een biocaprolactamfabriek en uiteindelijk voor bionylons.

Nylon touw
Nylons worden gebruikt voor vele huishoudelijke en industriële toepassingen.

Ambitieuze projecten

Genomatica heeft voor dit onderzoek $ 100 miljoen verzameld van Versalis (de chemische tak van het Italiaanse ENI) en Braskem, het Braziliaanse biotechbedrijf dat actief is in bio-ethanol, bio-etheen en de daaruit te maken bioplastics. Het hele project voor de drie bio-fabrieken zou op commerciële schaal in totaal $ 18 miljard gaan kosten. Het onderzoek gaat enkele jaren duren en Genomatica nodigt belangstellenden uit om te participeren. Het bedrijf doet overigens meer op dit gebied. Dit jaar zouden zij, volgens de planning, een biobutaandiolfabriek openen in de Venetostreek in Italië. Genomatica doet dit samen met Novamont, ook al een aan de weg timmerend Italiaans biotech bedrijf, dat zelf weer samen met Versalis werkt aan de ombouw van het oude petrochemische complex van Porto Torres op Sardinië tot bioraffinaderij.

Het project voor productie van bionylon lijkt een ambitieus plan, te meer omdat het bestaande caprolactamproces (uit olie) al 60 jaar lang alle aanvallen heeft weten te weerstaan; met name omdat dit uitgangsproduct voor nylon wordt vervaardigd in volledig afgeschreven fabrieken. Iets dat de oude petrochemische bulkchemie een stevige financiële voorsprong geeft op de vernieuwende, groene chemie. Dat bestaande, uiterst succesvolle caprolactamproces is vooral het werk van DSM geweest dat in Nederland, China en vele andere landen zulke caprolactamfabrieken heeft gebouwd met eigen, steeds weer verbeterde, technologie. In dat proces worden fenol en waterstof omgezet in cyclohexanon oxime, waarbij heel veel  ammoniumsulfaat ontstaat. Het tussenproduct wordt met rokend zwavelzuur (zwavelzuur waarin SO3 is opgelost, een term maar ook een typische chemische stof uit de oude chemie) omgezet in caprolactam; via een Beckmann-omlegging (smullen voor chemici oude stijl). Caprolactam kan daarna worden gepolymeriseerd tot nylon 6, een van de belangrijkste performance materialen in de wereld. Een goed en beproefd proces.

Nylon broekBouwstenen voor bionylon

Vorig jaar meldde de Nederlandse krant De Telegraaf dat DSM haar caprolactamproces en de business wilde verkopen. Vervolgens werd het stil. Nu is DSM op vele fronten bezig met biotechnologie. Het bedrijf heeft bijvoorbeeld al lang geleden biotechnologische processen ontwikkeld voor semisynthetische penicillines en, meer recent, voor tweede generatie biobrandstoffen. Het bedrijf zal dus zonder twijfel hebben gekeken naar de vervaardiging van caprolactam via een biotechnologisch proces. DSM heeft in het verleden wel de mogelijkheden onderzocht om caprolactam langs biotechnologische weg te maken uit lysine, maar die weg niet doorgezet naar productie. Het bedrijf beschikt wel over een 100% bionylon die het maakt uit castorolie. Het is een superieur materiaal dat kan worden gebruikt tot 250 oC en onder andere wordt ingezet onder de motorkap.

Ook Wageningen UR, in dit geval Plant Research International, doet onderzoek naar de productie van caprolact en andere bouwstenen voor nylons via gemodificeerde gewassen en micro-organismen. Daarnaast onderzoekt Wageningen UR Food and Biobased Research de mogelijkheden om caprolactam via chemo-enzymatische weg te maken uit goedkope suikers. Het zou natuurlijk een fantastische doorbraak in de wereld van groene grondstoffen betekenen als we met behulp van micro-organismen direct bulkproducten als caprolactam zouden kunnen maken. Maar dat gaat nog wel heel lang duren.

Genomatica wil drop-ins langs biotechnologische weg gaan maken en de klassieke nylonmarkten gaan beconcurreren, maar het zou nog mooier zijn als die processen net iets andere, verbeterde nylons zouden kunnen opleveren. Zoals PEF (polyethyleenfuranoaat) beter is (en 100% groener) dan PET (polyethyleentereftalaat) van de bekende flessen voor frisdrank. Overigens maakt Avantium die kunststof (wel) uit suiker langs chemokatalytische weg. Net zoals Rennovia dat doet met de productie van adipinezuurzuur (ook een uitgangsproduct voor caprolactam) uit groene grondstoffen. Veel van die nieuwe biotechnologische processen zijn een combinatie van een enzymatisch katalytische stap met één of meer chemokatalytische stappen. Dat is de kracht van de nieuwe, groene chemie: een combinatie van mogelijkheden die tot voor kort niet bestond.

(Visited 58 times, 1 visits today)

Plaats een reactie