Projectleider en R & D-director Math Jennekens heeft er alle vertrouwen in dat die planning ook gehaald gaat worden. Want als wereldspeler in papier en pulp wil Sappi vooraan staan bij een nieuwe biobased technologie om van houtvezels nanocellulose en daaruit nog kleinere en sterkere grondstoffen te maken. Een grondstof die nu al de interesse heeft van producenten van vliegtuigen tot wondverzorging.
In de proeffabriek wordt een nieuw, energiebesparend proces voor de productie van hoogwaardig nanocellulose opgeschaald. Sappi heeft het productieproces samen met de Edinburgh Napier University in Schotland ontwikkeld. Nanocellulose heeft een aantal unieke optische, barrière- en sterkte-eigenschappen. In tegenstelling tot op fossiele brandstoffen gebaseerde materialen is het licht van gewicht en zeer sterk. Bovendien is nanocellulose volledig duurzaam. Industrie en transportsector zien de voordelen in van deze grondstof voor gebruik in diverse toepassingen.
Wereldmarkt booming
De wereldmarkt voor nanocellulose wordt verwacht booming te zijn. Tussen 2020 en 2015 Tussen 2015 en 2020 zal de vraag groeien zal de vraag groeien naar zo’n 35 miljoen ton per jaar, zo is de verwachting. De proeffabriek op de campus moet het bedrijf een voorsprong geven op de concurrentie. Immers, Sappi claimt dat het een goedkopere en betere technologie heeft ontwikkeld. Dat onderscheidende proces begint al bij de bron. ‘Het hout is afkomstig van gecertificeerde bronnen of uit bosbouwcultuur. Met chemische ontsluiting winnen we de cellulosevezel uit het hout. Daarna zetten we nieuwe technologie in om cellulose verder te splitsen in kleinere vezeltjes: nanocellulose.’
Veel wil Jennekens er nog niet over vertellen. Ook niet over de kosten. Wel dat deze door Sappi en de wetenschappers uit Schotland ontwikkelde en gepatenteerde technologie veel efficiënter is. Bovendien is minder energie nodig in het productieproces dan bij de huidige technologieën. Ook worden chemicaliën niet verbruikt en er is geen grote afvalwaterstroom, aldus Jennekens.
Wondermiddel
Het Sappi-proces levert uiteindelijk vezels op met een diameter van 4 tot 30 nanometer. Dat doen de concurrenten niet na. ‘De bekende processen kunnen deze limiet niet halen zonder aanvullende chemische of enzymatische behandeling en zijn daarmee aanmerkelijk duurder.’ Maar daar laat de producent het niet bij. Het product is droog en opnieuw te dispergeren: ‘Onze nanocellulose kan worden geconverteerd in kristallijne nanocellulose. Dit heeft een diameter van 5 nanometer, is zo sterk als kevlar, zo stijf als aluminium en zo transparant als glas. En piëzo-elektrisch is het vergelijkbaar met kwarts.’ Dat klinkt alsof Sappi een wondermiddel en dito proces in handen heeft. Jennekens haalt die claim meteen weg. Eerst zien en dan geloven. ‘We praten over een proeffabriek. De stap van lab naar productie moeten we nog in de proeffabriek zetten. We komen vast een aantal aanvullende uitdagingen tegen, maar we verwachten in de tweede helft van volgend jaar klaar te zijn om op jaarbasis 10.000 kilo nanocellulose te produceren. Dagelijks gaat het dan om 30 kilo. Draait Sappi volcontinu, dan is in deze fabriek 50.000 kilo per jaar haalbaar. Maar of we ook volcontinu gaan draaien, is afhankelijk van het aanbod van materiaal en interesse van afnemers. Aanbod is er voldoende. Hout is immers het meest beschikbare materiaal – op jaarbasis 1 miljard ton – op aarde.’
‘Houten’ fles
Ook de belangstelling verder in de keten is overweldigend, aldus Jenneskens. ‘Men is onder de indruk van de veelbelovende eigenschappen van nanocellulose en de daarvan afgeleide bouwstenen. Iedereen weet dat die een sleutelrol gaan spelen in tal van hoogwaardige materialen en toepassingen. Een paar voorbeelden. Door de specifieke eigenschappen is het zeer geschikt als versterkte lichtgewicht composiet in bijvoorbeeld de auto- en luchtvaartindustrie. Stel je eens voor: een vliegtuig van nanocellulose- versterkte kunststoffen. Dat vliegtuig zal zeker 5 en misschien wel 10 procent lichter zijn en gebruikt dus veel minder brandstof. Maar de toepassingen zijn breder. Als reologie-middel zien we ook mogelijkheden in de boor- en betonindustrie. Ook kan het gebruikt worden als verdikker in (water-gedragen) verf- en laksystemen. Verder zien we kansen als toevoegingsmiddel in de voedingsindustrie, farma-industrie en in wondzorg. Door de sterkte van de vezels kunnen we het ook inzetten als alternatief voor implantaten die nu nog van bijvoorbeeld titanium worden gemaakt. De nanovezels zijn immers bio-verdraagzaam en -absorbeerbaar.’ Jennekens ziet op termijn zelfs kansen voor een fles van houtvezel. ‘Door de specifieke kenmerken van nanocellulose denken we, in combinatie met andere bioplastics, een transparante fles, volledig gebaseerd op biomassa, te kunnen ontwikkelen. Dat kan een gewichtsbesparing tot 30 procent opleveren, zonder verlies van sterkte en stijfheid.’
Samenwerken in ecosysteem van Chemelot
De keuze voor Brightlands Chemelot Campus was uiteindelijk niet zo moeilijk, zo vertelt Jennekens. ‘De lokatie biedt ons mogelijkheden tot nauwe samenwerking met andere ondernemingen. Samenwerking is ook nodig bij het ontwikkelen van een nieuwe technologie. Dat er academische instellingen op de campus aanwezig zijn, maakt dat we gebruik kunnen maken van elkaars kennis.’
Wat ook heeft meegespeeld, is dat de Provincie Limburg financieel heeft bijgedragen aan de totstandkoming van de proeffabriek. Ook Brightlands Chemelot Campus is blij met de komst van Sappi. De nieuwe vestiging sluit namelijk goed aan op het focusgebied biobased materialen en is van strategische waarde voor de bedrijven verderop in de waardeketen.
Sappi in beeld
Sappi werd in 1936 in Zuid-Afrika opgericht en heeft vestgingen in Zuid- Afrika, de Verenigde Staten en West-Europa. Het claimt ’s werelds grootste producent van houtvrij gestreken papier te zijn. Het bedrijf produceert en levert wereldwijd papier en pulp aan klanten in meer dan 100 landen. In Nederland heeft het bedrijf een papierfabriek in Maastricht (zie foto). De papierfabriek in Nijmegen is in 2014 verkocht. De overige zeven fabrieken van Sappi in Europa staan in Finland, Duitsland, België en Oostenrijk.
