Groene basischemicaliën: een update

Groene basischemicaliën hebben het moeilijk: bij de huidige lage olieprijzen kunnen ze maar moeilijk concurreren met chemicaliën uit aardolie. Toch voorspelde een rapport van nova-Instituut in de komende vijf jaar een groei van 8% voor deze hele groep. Vorige maand verfijnde nova-Instituut zijn voorspellingen in een nieuw rapport, dat vooral gaat over hun commercialisering en ontwikkeling. De nieuwe prijsverhoudingen zijn in het voordeel geweest van specifieke groene basischemicaliën en ten nadele van drop-ins, die in de plaats zouden moeten komen van producten uit aardolie.

Farneseen groene basischemicaliën
Farneseen behoort tot de veelbelovende groene basischemicaliën. (E,E)-α-Farneseen is het meest voorkomende isomeer. De stof komt voor in de schillen van appels en andere vruchten, en is verantwoordelijk voor de typische geur van groene appels.

Sommige groene basischemicaliën hebben het moeilijk

In typische drop-in markten als etheen en propeen zijn groene projecten gestopt of uitgesteld. Braskem en Dow bijvoorbeeld hebben hun groene propeenprojecten in de ijskast gezet, en Mitsui stopte met zijn joint venture met Dow Chemical in Brazilië, waar zij bio-ethanol zouden gaan maken om van daaruit verder te gaan naar de productie van bio-polyetheen. Andere bedrijven heroverwegen hun groeistrategie, omdat het niet te verwachten is dat hoge olieprijzen binnenkort terugkomen.

Maar de zaken kunnen heel anders liggen bij speciale groene basischemicaliën. Dit zijn stoffen die moeilijk te maken zijn uit fossiele grondstoffen, en die daardoor geen belangrijke plaats hebben gekregen in het petrochemische systeem zoals zich dat in de loop van de tijd heeft ontwikkeld. Hun volume is klein en hun prijs naar verhouding hoog. Maar ze passen misschien heel goed in een zich ontwikkelend systeem van groene chemicaliën, dat niet uitgaat van eenvoudige koolwaterstoffen maar van veel ingewikkelder groene materialen als cellulose, lignine of eiwitten, waardoor hele andere benaderingen voor de chemische industrie mogelijk worden. Dit zijn stoffen als dicarbonzuren (barnsteenzuur, adipinezuur, dodecaandizuur, furaandicarbonzuur), diolen (1,3 propaandiol, 1,4 butaandiol), en andere zoals epichloorhydrine en melkzuur (zie hier voor de factoren die dit bepalen). Deze tamelijk nieuwe producten hebben een groot potentieel, omdat wij daarmee nieuwe polyesters, nylons enz. kunnen maken waar dat tot nu toe niet ging omdat de grondstofprijzen te hoog waren. Het nova rapport meldt dat zelfs petrochemische bedrijven nu zoeken naar mogelijkheden om in de richting van zulke groene basischemicaliën uit te breiden.

Doris de Guzman
Doris de Guzman

Naar groene specialiteiten

De technologische ontwikkelingen helpen hier ook een handje mee. De synthetische biologie, een tak van wetenschap die vooral nuttig is bij de bewerking van groene materialen, ontwikkelt zich heel snel. En met nieuwe katalytische technologieën kunnen we groene basischemicaliën tegen veel lagere prijzen produceren, waardoor ze sneller op de markt kunnen komen. Ik vroeg Doris de Guzman, schrijfster van het rapport, of ze ook zou vinden dat drop-ins wel snel op de markt kunnen komen maar zeer afhankelijk zijn van olieprijzen, terwijl groene specialiteiten traag ontwikkeld worden maar in potentie wel eigen markten gaan ontwikkelen. ‘Dat is goed gesteld,’ antwoordde ze. ‘Groene specialiteiten voldoen om twee redenen aan de eisen van een industrie in ontwikkeling: 1) Er zijn geen grote hoeveelheden van nodig, 2) Deze chemische specialiteiten kunnen verkocht worden tegen hogere prijzen, afhankelijk van hun prestaties. Maar het klopt dat zij vaak veel meer tijd vergen voor onderzoek, en daarvoor zijn mensen nodig die de behoeften van de consumentenmarkt kennen en kunnen formuleren.’

Het rapport meldt ook ‘hernieuwde belangstelling’ voor een tamelijk oude groene bouwsteen, melkzuur. Waaruit bestaat die belangstelling, vroeg ik. ‘Melkzuur als bouwsteen (niet alleen voor het maken van PLA) heeft meerdere toepassingen maar de prijs is altijd een obstakel geweest,’ antwoordde Doris. ‘De ontwikkeling van melkzuur en lactiden uit methaan zou deze barrière kunnen slechten. En als er meer D-lactiden worden gebruikt bij het maken van hittebestendige bioplastics, zou dat nieuwe toepassingen kunnen mogelijk maken voor PLA in thermoplastische materialen.’

Veelbelovende groene basischemicaliën

Verder noemde Doris de Guzman een aantal veelbelovende groene basischemicaliën, die nog maar net aan het begin staan van hun ontwikkeling. Zoals propaandiol (PDO). ‘DuPont zet zwaar in op R&D en marketing van dit product, en het heeft bewezen toepassingen als grondstof voor kunststoffen (PTT).’ En farneseen, een verzameling terpenen, vrij veel voorkomend in de natuur, ‘aan het begin van de ontwikkeling maar met veel hoogwaardige mogelijkheden. Het schijnt goed te voldoen in cosmetica en persoonlijke verzorgingsproducten. Als chemische specialiteit schijnt farneseen een goed alternatief te vormen voor isopreen/butadieen in de markt van kleefstoffen/harsen/rubber. Total Cray Valley is net begonnen zijn producten op basis van farneseen op de markt te brengen.’ Ik vroeg ook haar mening over isosorbide, een stof met grote mogelijkheden waarover ik een tijdje geleden schreef. ‘We kunnen jammer genoeg weinig recente informatie krijgen over isosorbide; het schijnt dat Roquette de enige actieve partij is op dit gebied. En dat is een probleem met al deze producten. Als er maar één producent is, zijn kopers vaak heel terughoudend omdat zij het materiaal niet ook langs andere weg kunnen krijgen.’ En Doris meldde ook nog dat zij een aantal andere groene basischemicaliën heel succesvol vindt, en daarover heeft geschreven in de nova studie. Zoals 1,5 pentaandiamine. En 11-amino-undodecaanzuur. Maar voor meer informatie moet u het rapport raadplegen.

Samenvattend: groene basischemicaliën hebben de toekomst, maar nog niet direct. Zoals wij bij Biobased Press zeggen: groene chemicaliën en kunststoffen zullen doorbreken op basis van hun prestaties, niet vanwege hun prijs. Met andere woorden: er komt nog heel veel aan, aangezien de nieuwe producten eerst ontwikkeld moeten worden en dan ook nog eens op de markt moeten worden gebracht.

Interessant? Lees ook onze artikelen:
Een pleidooi voor nieuwe groene platformchemicaliën
Biobased economy strategie: via speciale chemicaliën en materialen
Biobased chemicalien, nog veel mogelijkheden voor ontwikkeling

(Visited 1 times, 1 visits today)

Plaats een reactie