Het is eind 2026. Op je bord ligt sushi. De kans is groot dat de zalm daarin gevoed is met een uit CO₂ gemaakt ingrediënt, afkomstig van het bedrijf Deep Branch. Het product heet Proton en wordt vanaf mei 2023 op een pilotschaal van tien ton per jaar geproduceerd op Chemelot. De basis is een in wezen heel oud fermentatieproces, vertelt CEO en medeoprichter Peter Rowe. “Bij fermentatie gebruik je doorgaans suiker. Je lost dat op in water, zorgt voor een waterstofbron en voor voedingstoffen, en de micro-organismen hebben dan alles wat ze nodig hebben om te groeien en om, onder de juiste omstandigheden, zoals de zuurgraad, het gewenste product te leveren. Het verschil is dat wij in plaats van suiker CO₂ en waterstof gebruiken.”

Dat klinkt simpel, maar is het niet. “Je moet door middel van bioprocestechniek en fermentatiewetenschap voor een uitstekend gecontroleerde fermentatie-omgeving zorgen, en tegelijkertijd een volledig veilige toepassing creëren van waterstof en zuurstof, een potentieel explosief gasmengsel, waarvoor je de met ATEX-normen te maken hebt. Die twee combineren in één proces, dat is onze innovatie.”

Energiecentrale

In het continue productieproces in de bioreactor vermenigvuldigen de micro-organismen zich en bouwen steeds meer eiwitten op. Het levert een melkachtige vloeistof op. Rowe: “Dat oogsten we, we drogen het, en wat overblijft is een batch poeder van wat de microben waren. Dat is ons product: gedroogde microben vol eiwit, tot wel zeventig procent.” Het product wordt geleverd aan diervoederbedrijven, die het met andere ingrediënten en additieven combineren en het eindproduct leveren aan bijvoorbeeld zalmkwekerijen, in de vorm van geperste pellets. Ook forel- en garnalenkwekerijen en pluimveehouderijen behoren tot de potentiële afnemers.

De CO₂ is afkomstig van verschillende bronnen, veelal rookgassen van de industrie, en wordt uitsluitend gezuiverd gebruikt, omdat het eindproduct geschikt moet zijn voor voedselconsumptie (food grade). De pilot op Chemelot gebruikt CO₂ van Carbolim, een joint venture van Air Liquide en Air Products die zich toelegt op zuivering en conditionering van CO₂. Bron is een ammoniakfabriek van OCI. Eerder werd ook gezuiverde CO₂ van een energiecentrale in het Verenigd Koninkrijk gebruikt, en er wordt gekeken naar het industriële cluster van Rotterdam.

Het zijn vooralsnog allemaal fossiele bronnen. “De overwegingen daarvoor zijn momenteel vooral pragmatisch”, zegt Rowe. “In de toekomst willen we meer gaan kijken naar andere bronnen, zoals biogas en in de verre toekomst wellicht direct air capture (CO₂ direct uit de lucht halen – red).”

Infrastructuur

Na de pilotplant op Chemelot volgt over twee tot drie jaar een demonstratiefabriek, die 250 tot 500 ton gaat produceren, als opmaat naar de 100.000 ton aan het eind van het decennium. Een aantal mogelijke locaties in Noordwest-Europa die over de benodigde infrastructuur beschikken zijn daarvoor bekeken. “We hebben meerdere locaties op het oog, waaronder Chemelot”, aldus Rowe. “Over enkele maanden maken we de keuze bekend.”

De eerste door Proton gevoerde zalm zal vervolgens eind 2026 op de markt beschikbaar zijn. Of Deep Branch daarna de technologie gaat verkopen aan derden of zelf fabrieken gaat runnen is afhankelijk van diverse factoren. “De eerste fabriek zal sowieso door ons gerund worden, om alles te finetunen. We moeten nog veel business- en marktontwikkeling doen. Daarna bekijken we het van geval tot geval. Belangrijke factoren zijn in ieder geval de beschikbaarheid van CO₂ en waterstof en de nabijheid van viskwekerijen. Die zitten vooral in Noorwegen, Chili, Schotland en Australië.”

Sojameel

Rowe stelt dat het in het kader van de geopolitieke situatie en de klimaatverandering goed zou zijn als Nederland en Europa ook op het gebied van eiwitten meer zelfvoorzienend worden. “Er is in Nederland geen sojaproductie, wat voor de meeste EU-landen geldt. Europa is een netto-importeur van eiwit. Slechts drie landen zijn exporteur: Brazilië, Argentinië en de VS. “

Hij ziet de marktkansen van Deep Branch rooskleurig in, afhankelijk van de prijs van CO₂ en waterstof. “De vraag naar eiwit neemt toe en onze feedstock, CO₂ en groene waterstof, komt steeds meer beschikbaar. Tegen de extreem lage prijs van sojameel, dat ook veel eiwit bevat, kunnen we niet concurreren, maar we zijn er ook niet op uit om sojameel te vervangen. We kunnen in noordelijk Europa moeilijk concurreren met landbouw-gebaseerde diervoeding in warme regio’s die twee groeiseizoenen per jaar hebben. Wel kunnen we daar een biotechnologisch duurzamer alternatief tegenoverstellen, dat geen beslag legt op kostbare landbouwgrond.” Voor vismeel, gemaakt van vis en veel als visvoeder gebruikt, is Proton qua prijs wel een goed alternatief. En ook weer qua duurzaamheid, omdat voor vismeel wilde vis wordt gebruikt.

Het mooie van het biotechnologieproces van Deep Branch is dat het niet afhankelijk is van hoogwaardige koolstofbronnen in een suiker-gebaseerde economie. “Wij bieden CO₂-gebaseerde hoogwaardige producten voor de voedingsketen die geen landbouwgrond gebruiken.” En wie weet gaan die uiteindelijk ook soja als eiwithoudend ingrediënt voor diervoeding vervangen.

Deep Branch

Deep Branch is in 2018 opgericht door drie PhD-studenten aan de University of Nottingham, waaronder Peter Rowe. Alle drie studeerden ze gasfermentatie, waarbij je voor de benodigde koolstof en energie in plaats van suiker gassen gebruikt.

“De micro-organismen die we gebruiken en hun werking lijken op hoe het eerste leven op aarde zich ontwikkelde”, vertelt Rowe. “En als je dan kijkt wat er gebeurde op de diepzeebodems, waar zich leven ontwikkelde dat CO₂ gebruikte, en daarna kwamen de micro-organismen die hun CO₂ konden gebruiken voor fotosynthese, een truc die de planten later van hen hebben afgekeken… De micro-organismen die we gebruiken gaan terug naar de tijd voor de fotosynthese, ze vormen de diepste tak van de boom des levens. Vandaar de naam Deep Branch.”

Er werken momenteel dertig mensen, waarvan achttien in Nederland. Het moederbedrijf is een Britse Ltd. In Nottingham heeft Deep Branch een kleine R&D-faciliteit, de rest van het bedrijf zit in Nederland: een pilotplant in Geleen en een klein kantoor op de Biotech Campus Delft (DSM heeft een deel van de aandelen).

Lid VNCI

“Als Brits-gebaseerd bedrijf keken we voor de opschaling van ons proces uiteraard eerst naar de UK”, aldus CEO Peter Rowe. “Ook keken we naar Noordwest-Europa. De faciliteiten bij elkaar die Chemelot biedt vind je nergens, vandaar de keuze voor Nederland.” De keuze voor het lidmaatschap van de VNCI is mede ingegeven door het feit dat Nederland een grote procesindustrie heeft. “We zijn voornamelijk een procestechnologie-bedrijf, met als kern biotechnologie, maar als je kijkt naar onze eisen voor opschaling en naar onze plannen is het meer industriële chemie. Nederland is daarin wereldwijd een grote speler, dat is ook waarom we hier naartoe zijn gekomen, en de VNCI is daar de heartbeat van.”