Er is heel veel innovatie nodig in de grondstoffen- en energietransitie om de omslag naar een duurzame chemische industrie te maken. Relement, een spin-off van TNO uit het Shared Research Center Biorizon en gevestigd op de Green Chemistry Campus in Bergen op Zoom, draagt bij aan deze omslag die de komende decennia zijn beslag moet krijgen. De bedrijfsnaam is een samentrekking van 'the renewable element'. Relement zet in op de productie van bio-aromaten op basis van furfural. De grondstof daarvoor komt van agrarische zijstromen, afkomstig uit bijvoorbeeld suikerbietenpulp en bagasse, die tot voor kort ongebruikt bleven of werden verbrand. Voor de duidelijkheid: ze concurreren dus niet met de voedselketen. Deze zijstromen bestaan voor ongeveer één derde uit hemicellulose. Dat bevat, afhankelijk van de bron, tussen de twintig tot tachtig procent grondstof voor furfural.

“Met duurzaamheid als enig argument red je het niet”

De bioraffinage tot furfural laat Relement voorlopig aan derden over. De bioraffinaderijen daarvoor bestaan al. De verwachting is dat er binnenkort een overcapaciteit aan duurzaam geproduceerde furfural ontstaat. Relement betrekt de grondstof voorlopig van een Oostenrijks bedrijf. “Wij richten ons op waar we goed in zijn: de processen die nodig zijn om bio-aromaten uit furfural te produceren”, zegt CEO Roger Blokland.

Bulkaromaten

De potentiële markt voor deze bio-aromaten is gigantisch. Zo'n veertig procent van het totale productievolume van de chemische industrie bestaat namelijk uit aromaten. Dat is het goede nieuws. Er is een aantal redenen waarom de mogelijkheden van bio-aromaten tot nu toe onderbelicht bleven. De keerzijde is niet alleen dat de productie van aromaten uit aardolie een technologische en economische voorsprong van zo'n zeventig jaar heeft. Het is chemisch-technologisch ook nog eens moeilijker om de structuren voor de productie van aromaten beschikbaar te maken uit hernieuwbare bronnen.

“Daarom hebben we niet de illusie om op prijs met bulkaromaten te kunnen concurreren, zeker niet zolang er nog geen reële CO₂-beprijzing is”, zegt Blokland. “Pas recent zijn er de eerste aanwijzingen dat de CO₂-prijzen de kant opgaan die nodig is. De chemische industrie weet dat zij op termijn moet verduurzamen, maar er is nog geen wettelijke drijfveer om dat in daden om te zetten. Het zou dan ook onverstandig van ons zijn om op prijs te willen concurreren. Met duurzaamheid als enige argument red je het niet.”

Het Relement-team: v.l.n.r.: Monique Wekking (CCO), Roger Blokland (CEO) en Stefano Iannacone (CTO). Foto: Relement

Meerwaarde

Welke kant Relement dan wel opgaat? “Binnen het brede palet aan aromaten kiezen we voor bepaalde specialties”, verklaart Blokland. “We hebben op basis van de afwijkende chemische structuur van bio-aromaten juist die toepassingen geselecteerd die naast duurzaamheid een functionele meerwaarde bieden. Die meerwaarde rechtvaardigt hun meerprijs voor afnemers. Dat is cruciaal voor succes.”

Dergelijke toepassingen heeft Relement vooralsnog gevonden in smeermiddelen met bijzonder hoge hittebestendigheid en coatings met een krasvastheid en UV-stabiliteit die op basis van aardolie niet haalbaar is. Dit mogen nichemarkten zijn, de wereldwijde marktomvang bedraagt toch altijd nog zo'n 2,5 miljard euro op het totaal van 300 à 400 miljard aan omzet in aromaten. Het is prettig om in die situatie een stevige en wereldwijde IP-basis (Intellectual property – red) te hebben, zoals bij Relement het geval is. “We kunnen wel zeggen dat we een dominante IP-positie op dit gebied innemen. TNO heeft ongeveer tachtig procent van de relevante IP in handen”, licht Blokland toe.

Liever gisteren

De keuzes lijken goed uit te pakken, zegt Blokland. “We hebben veel tractie. Wekelijks dienen zich nieuwe klanten aan.” Die klanten zijn, als het om verfingrediënten gaat, de harsproducenten die aan de verffabrikanten leveren. Het ingrediënt van Relement maakt twintig procent uit van het harsgehalte in verf.

In veel gevallen leiden innovaties tot meerkosten voor de ene ketenpartner, terwijl de baten vooral verderop in de keten liggen. Pas als de keten het eens wordt over de verdeling van kosten en baten is een innovatie kansrijk. Blokland: “Vanuit onze historie in Biorizon zijn we goed geïntegreerd in de keten. Ketenpartners trekken samen op in praktijkprojecten en onderhouden vaak al lange tijd relaties. Er is vertrouwen. Dus als iets werkt, wordt de kosten- en batenverdeling binnen de keten opgelost.”

Relement heeft inmiddels een aantal succesvolle applicatietesten achter de rug, onder andere in publieke projecten. Blokland: “Dat zorgt ervoor dat harsproducenten onze producten liever gisteren dan vandaag beschikbaar hebben. Klanten komen met toepassingen waar wij nog niet eens aan hadden gedacht. De verduurzaming van de hars in composieten, die moeilijk te recyclen zijn, is zo'n toepassing.”

Missing link

Eén van de producten waar Relement zelf mee komt is een bio-alternatief voor fossiel phtalic anhydride voor toepassing in onder andere alkydlak. “Vanwege de hardheid en langere levensduur die dit oplevert, verdient de meerprijs van dit ingrediënt zich gemakkelijk terug”, zegt Blokland.

Voor de smeermiddelen die in industriële ovens een betere temperatuurstabiliteit en dus een langere levensduur hebben geldt hetzelfde. Tegen minder verbruik en een lagere onderhoudsfrequentie dankzij deze ingrediënten valt hun meerprijs in het niet. “Het verfingrediënt heeft daarnaast nog de bonus dat het de missing link was op weg naar honderd procent biobased alkydlak. En dat argument is van toenemend belang in een wereld waar merkeigenaren zoals Ikea en Unilever hun toeleveranciers steeds dwingender duurzaamheidseisen opleggen. Het zijn dergelijke afnemers die de chemie de kant van daadwerkelijke verduurzaming opstuwen.”

Het doel is dus om uiteindelijk zelf producent van specialty bio-aromaten te worden (zie kader). Voor de rest treedt het bedrijf de toekomst met een open blik tegemoet: produceren met partners, een beursnotering of een overname, uitsluiten doet Relement voorlopig niets. Blokland: “Daarvoor is het nu nog gewoon te vroeg. Intussen zijn we er wel zeker van dat we letterlijk de ingrediënten in handen hebben om een succesvol bedrijf op te bouwen.”

Eigen productie in 2030

Relement heeft gretige klanten, maar kan het ook leveren? “We zitten met onze productie nu ongeveer bij Technology Readiness Level 5. We werken nu nog grotendeels met samples op kiloschaal. Omdat we asset light beginnen, zal de productie de komende jaren bij loonproducenten plaatsvinden. Denk daarbij aan batches van enkele duizenden tonnen. Door opschaling zal uiteindelijk de prijs dalen, zoals dat gebruikelijk is. Eigen productie zit absoluut in de planning, hoewel we met de loonproductie voorlopig prima uit de voeten kunnen. We werken aan het procesontwerp van een fabriek met een continuproces en een productiecapaciteit van 30.000 ton per jaar. Als ik een jaartal aan de opening van die productiefaciliteit moet koppelen, zou ik zeggen: 2030.”