'Fietsenmakers' worden werktuigbouwkundigen op de campus van de TU Eindhoven wel genoemd: wetenschappers met een nuchtere blik op processen. Michael Boot is zo'n 'fietsenmaker'. Zijn bedrijf Vertoro maakte de bewerking van biomassa simpeler. Zo ontstond een groene, veelzijdige basis voor scheepsbrandstof en farmaproducten.
Het is een van de meest voorkomende organische materialen op aarde, maar slechts weinigen kennen het: lignine. Het is een natuurlijke lijmstof die planten en bomen hun stevigheid geeft en tevens flexibel maakt. 'Lignine is het cement van bomen en planten', omschrijft Michael Boot het. De geboren Amerikaan is mede-oprichter en ceo van de Geleense chemie-start-up Vertoro.
De stof lignine speelt al sinds zijn promotietijd aan de TU Eindhoven een grote rol in zijn professionele leven. Als wetenschappelijk onderzoeksmateriaal én als basis voor de onderneming die hij en medeoprichter en promovendus Panos Kouris in de vakgroep van professor Emiel Hensen begon. 'Aanvankelijk wilden we de in de chemie gewilde en waardevolle stoffen fenol en benzeen uit lignine halen', blikt Boot terug. 'Maar dat bleek na berekeningen economisch volstrekt niet haalbaar. Dus zijn we gaan kijken wat we er wél mee konden.'
Voortbordurend op het eerdere, financieel onrendabele proces om waardevolle basischemicaliën uit houtafval te halen, ging het bedrijf van Boot en zijn compagnons nu eenvoudiger te werk. De temperatuur, druk en de hoeveelheid oplosmiddelen gingen omlaag. 'Hoe minder je met biomassa doet, hoe beter, besefte ik. Maar het eindproduct moet wel toepasbaar zijn.'
Hoe eenvoudig kan het zijn? Van houtige biomassa zet Boots bedrijf nu in een vat (‘batch reactor’) een soort 'koffie' met duurzame methanol. Het resultaat is een stroperige olie met een hoog ligninegehalte, de stof in hout die het meeste energie bevat. Lignine dient bij Vertoro nu als basis voor alle mogelijke brandstoffen, hoogwaardige kunststoffen en farmaceutische producten. Binnen drie maanden verloopt de productie met verwarmde pijpen als reactor in een continue proces.
'Wat we eerst deden was te goed', concludeert de ondernemende wetenschapper, doelend op het eerdere, kostbare en gecompliceerde proces om lignine als basis voor fenol en benzeen te gebruiken.
Nu kwam er een grover product uit. Met een geheel andere toepassing. Tijdens zijn studie had Boot al vastgesteld dat de molecuulstructuren van lignine het meest overeenkomen met die van brandstoffen die het goed doen in verbrandingsmotoren. 'Moleculen in biomassa en lignine zijn relatief groot. En motoren in de scheepvaart zijn ook groot', legt Boot uit. Dat maakte de stap naar maritieme brandstof tot een logische. 'De tolerantie van scheepsmotoren is groter, dus daar zijn we het eerst mee begonnen', zegt Boot, die spreekt over 'laaghangend fruit'.
De scheepvaart geldt als een van de meest vervuilende sectoren met zware stookolie. Toepassing van Vertoro's duurzame olie ligt juist daar voor de hand. Maersk Growth, de investeringstak van reder A.P. Moller–Maersk, investeerde vorig jaar oktober dan ook in Vertoro om de chemothermische technologie voor lignine-olie als duurzame scheepsbrandstof verder te ontwikkelen.
Er zit nog meer in het vat dan alleen scheepsmotoren. Vertoro gaat in een consortium met Shell en de TU Eindhoven de toepassingen voor groene vliegtuigbrandstof bekijken. 'Vliegtuigmotoren lijken ingewikkelder, maar het type verbranding is hetzelfde.'
Doordat de olie van Vertoro - Spaans voor het 'groene goud', naar analogie van het zwarte goud in de fossiele vorm - door bestaande infrastructuur kan stromen is het na wat voorbewerking toepasbaar voor de gangbare bewerkingen in raffinaderijen. Op deze manier kan schaalgrootte worden bereikt en is een brede transitie naar duurzame energie makkelijker te realiseren.
Toch zijn andere toepassingen dan alleen brandstof nodig, om het bedrijf levensvatbaar te houden denkt Boot. Volgens hem is het risico reëel dat biomassa duurder wordt als de markt groeit en de huidige prikkels in de vorm van 'green premiums' verdwijnen. 'Dan komen we in een squeeze', voorspelt hij. 'Daarom is diversificatie zo belangrijk.’
Vertoro zou het enige bedrijf ter wereld zijn dat van lignine niet alleen een basis voor brandstof maakt, maar ook een grondstof voor de farmaceutische industrie. ‘Diezelfde ligninemoleculen zijn van nature antioxidanten en UV-stabilizatoren en kunnen als zodanig direct worden ingezet voor bijvoorbeeld zonnecrèmes en foundation.’ En er zijn ook mogelijkheden in de kunststofproductie. Lignine is bijvoorbeeld goed toepasbaar in 3D-printers.
Boot: 'In feite hebben we nu twee soorten klanten voor hetzelfde molecuul: de scheepvaart en de farma. We varen als bedrijf op farma; er is niemand anders die zo'n combinatie doet.'
