Van biet tot biogrondstof

Hans van Klink en Cees van Loon kennen elkaar al sinds 1987, maar ze stapten pas in 2015 samen in de ondernemingsboot. De Zeeuwse pensionado’s willen in de winter van hun carrière een bijdrage leveren aan de vergroening van de chemie en zo de toekomst van hun kleinkinderen verbeteren. Ze noemen zichzelf ppf’ers, oftewel post-pensioen functionarissen. “Bovendien is het harstikke leuk om zinvol bezig te zijn”, aldus Cees.

Tekst: Jessica Vermeer
Beeld: Paul van Bueren
Gepubliceerd: 08.10.2024

Dutch Sustainable Development (DSD) maakt bio-ethanol uit suikerbieten met hun Betaprocess-techniek. Ze bouwden een succesvolle proeffabriek en staan nu aan de vooravond van een demofabriek. De uiteindelijke commerciële fabriek moet tweeduizend ton bieten per dag gaan verwerken. Het bedrijf won in februari de Industry Innovators Award 2024 met hun Betaprocess. “Suikers zijn een makkelijke basis om andere moleculen van te maken”, zegt Cees van Loon, directeur onderzoek en ontwikkeling.

Hans van Klink, financieel directeur, werkte jaren in de agrarische sector en voedselverwerkende industrie. Hij startte Dutch Sustainable Development met enkele oud-collega’s in 2006. In dat jaar veranderde de Europese suikerpolitiek. Hans en zijn partners boden als consultants ondersteuning bij reorganisaties en verbeteringsprojecten in de suikerindustrie. Ze startten in 2011 met de ontwikkeling van het ‘Betaprocess’, een gepatenteerde technologie om biomassa waterig en vloeibaar te maken.

Cees: ‘Met maar vier procent van het wereldwijde landbouwareaal kun je de volledige chemische sector vergroenen’

In 2015 worden Cees van Loon en Eduard van Antwerpen aandeelhouder en lid van het managementteam. Cees studeerde plantenveredeling in Wageningen en werkte jarenlang bij zaaizaadbedrijven. Samen sleutelden ze aan het Betaprocess, initieel bedoeld voor de biogasmarkt. Cees: “Met dat proces maken we een hele homogene pap uit biomassa. Alle moleculen die in de plantencellen zitten, zijn dan vrij toegankelijk en dus beschikbaar voor micro-organismen. Hoe homogener de brij, hoe sneller de omzetting van suikers of andere moleculen in biogas.”

Van biogas naar suikerbieten

De biogasmarkt bleek echter onvoorspelbaar. “In 2014 was er een krimpende markt en dan moet je niet met een nieuwe technologie aankomen. Iedereen is dan huiverig om ook maar een euro te investeren. Het was niet interessant om het Betaprocess in een bestaande vergister in te bouwen, want de terugverdientijd was vijftien jaar. Dat was te lang”, vertelt Hans. Technisch bewees het proces zich, dus de partners gingen op zoek naar een andere toepassing. Ze konden het proces ook gebruiken om suikers vrij te maken. Hans: “Dat is de makkelijkste grondstof om weer andere moleculen te maken en de chemische sector wil vergroenen.”

Ze kwamen uit op suikerbieten. In samenwerking met Wageningen University and Research schakelden ze om naar een proces om bio-ethanol te maken en bouwden ze een proeffabriek met twee fermentatievaten van vijftienhonderd liter. Uiteindelijk werden dat fermentatievaten van tienduizend liter en nu staat DSD aan de vooravond van een demofabriek met fermentatievaten van honderdduizend liter. “Van daaruit willen we de stap maken naar een commerciële fabriek die tweeduizend ton bieten per dag gaat verwerken”, zegt Hans. Dat is weinig voor een suikerfabriek. De twee suikerfabrieken in Nederland, in Dinteloord en Groningen, verwerken elk dertigduizend ton suikerbieten per dag. De beoogde fabrieksgrootte is gebaseerd op de aanvoerkosten van de bieten. Hans: “Als we voor de dubbele grootte zouden gaan zou de kostprijs dalen, maar je bent die besparing kwijt aan het transport van suikerbieten naar de fabriek toe. Dit toont aan dat kleinschalige bioraffinage rendabel is.”

Dubbele suikers

Een belangrijk voordeel is dat DSD hun suikerbieten langer kan bewaren dan een suikerfabriek. Een biet heeft een suikergehalte tussen de zestien en achttien procent waaruit de suikerindustrie kristalsuiker maakt, een dubbelmolecuul bestaande uit een molecuul glucose en een molecuul fructose. Deze splitsen als je de biet bewaart. De glucose en fructose kristalliseren niet uit. Je kunt er dus geen kristalsuiker meer van maken. “Dat is voor ons geen handicap”, zegt Hans. “Wij kunnen alle suikers gebruiken, ook de gesplitste suikers. We gebruiken bestaande giststammen om ze om te zetten in ethanol: een belangrijke grondstof voor de chemische industrie.”

De korte houdbaarheid van een biet maakt hem tegelijkertijd efficiënt als chemische grondstof. “Er gaat weinig energie in om dubbele suikers te bouwen en er is weinig energie nodig om deze dubbelmoleculen af te breken tot enkele suikerringen, want dat gebeurt vanzelf”, legt Cees uit. “Als je maïs of graan gebruikt is de opbrengst veel lager, omdat die planten langere moleculen maken. Je moet er meer energie in stoppen om ze te laten groeien én je hebt meer energie nodig om ze af te breken.”

Bieten als biogrondstof

Volgens de beide mannen is er voldoende ruimte om bieten te produceren voor chemicaliën naast bieten voor kristalsuiker. Dat kan in theorie botsen met onze behoefte aan voedselproductie, maar in de praktijk is de suikerproductie tegenwoordig zo efficiënt dat we bieten over hebben. “In de jaren tachtig was zeven ton kristalsuiker per hectare bieten perfect. Ik ken nu boeren met wel twintig ton kristalsuiker per hectare. Er is dus ruimte om bieten te gebruiken voor de vergroening van de chemie”, aldus Cees.

Hans: ‘Suikerbieten zijn door het hoge suikergehalte het meest aantrekkelijke gewas om fossiele koolstof te vervangen’

Daarom zien ze een risico in de aanstaande Europese richtlijn voor biobased biodegradable and compostable plastics, een voorbode voor toekomstige Europese wetgeving voor het gebruik van biogrondstoffen. Hierin staat dat we voedselgewassen als grondstof moeten uitfaseren naar 2030. “Het is cruciaal voor ons dat daar een kruis doorheen gaat. Die paragraaf is rechtstreeks gekopieerd uit de REDII-richtlijn voor biobrandstoffen”, zegt Hans. De situatie voor biogrondstoffen, oftewel landbouwproducten als grondstof voor materialen, is echter anders dan die voor biobrandstoffen. “Als je de energiebehoefte van de wereld uit biomassa wilt halen, heb je vier keer het wereldwijde landbouwareaal nodig. Dat gaat niet lukken. Maar als je de chemische sector wilt vergroenen heb je maar vier procent van het landbouwareaal nodig. In feite werkt een deel van de chemische sector al op suiker. Corbion maakt bijvoorbeeld melkzuur uit rietsuiker”, aldus Cees.

De biet speelt bovendien een belangrijke rol in gewasrotatie. “Bieten wortelen diep. Dat is goed voor de doorlaatbaarheid van de bodem en goed om mineralen naar boven te brengen. Toen de suikerfabriek in Slovenië in 2006 op slot ging, zakte de graanopbrengst met tien tot twintig procent. Ze missen dat gewas”, zegt Cees.

Robuuste technologie

DSD mikt op lokale bietentelers en lokale afnemers, zodat ze zo weinig mogelijk transportkosten hebben. Ze willen hun demofabriek en uiteindelijk hun commerciële fabriek in de Kanaal-zone tussen Terneuzen en Gent bouwen. De suikerbieten komen dan uit Zeeuws-Vlaanderen. Hans: “En indien er niet voldoende hectares met bieten komen, halen we bieten van over de grens. Belgische boeren hebben al interesse getoond.”

Cees van Loon en Hans van Klink

DSD hoopt de acceptatie van biogrondstoffen door het Europese parlement te sturen, zodat ze rekening houden met de specifieke situatie rondom bietenteelt. Hans: “Ik hoop dat onze technologie uitgevoerd kan worden. Het zou zo mooi zijn als de landbouw bij mag dragen aan de vergroening van de chemie. Die REDII-regeling zou dat tegenhouden. Dat vind ik niet te begrijpen. Door het suikergehalte zijn de bieten het meest aantrekkelijke gewas om fossiele koolstof te vervangen.”

Het enige dat nu nog rest is opschalen. Cees en Hans weten dat hun Betaprocess op schaal werkt, maar ze moeten het aantonen op grotere schaal en in een continu proces. Ze hopen dat hun technologie uiteindelijk uitgevoerd mag worden om bieten te verwerken. “Europese boeren missen de suikerbiet in hun rotatie. Als we kunnen aantonen dat de technologie robuust is, komen de klanten vanzelf”, aldus Hans.


Lidmaatschap VNCI

Dutch Sustainable Development (DSD) won in februari 2024 de Industry Innovators Award voor hun Betaprocess. Onderdeel van deze prijs was een lidmaatschap van de VNCI. Alle ontwikkelingen aan hun proces zijn sinds 2011 onder DSD gedaan. Innovative Sustainable Technologies (IST) is volledig eigenaar van DSD en de patenten. Het team richt nu een tweetal nieuwe bedrijven op: IST Patent & Research BV, die al het onderzoek zal gaan doen, en IST Green Chemicals, het operationele bedrijf dat de fabriek gaat besturen.