InSciTe komt met 's werelds eerste lignineraffinaderij voor scheepsbrandstof

Na een lang proces van ontwikkeling door Chemelot InSciTe (het Chemelot Institute for Science & Technology) zal lignine binnenkort op commerciële schaal via een biobased proces kunnen worden verwerkt tot een olieachtig product. Onderzoekers van het Lignin RICHES-project werken aan een thermokatalytisch chemisch proces dat is onwikkeld door de Technische Universiteit Eindhoven.

InSciTe is een publiek-privaat partnerschap dat in 2015 is opgericht door DSM in samenwerking met Technische Universiteit Eindhoven, Universiteit Maastricht en Maastricht Universitair Medisch Centrum, met steun van de Provincie Limburg. InSciTe heeft inmiddels ruim twintig partners.

De olie die wordt geproduceerd uit lignine (Crude Lignin Oil, CLO) zal worden gebruikt als brandstof voor schepen en boten. Deze olie is duurzamer en milieuvriendelijker dan de bunkerbrandstoffen die op dit moment worden gebruikt. Hoewel bunkerbrandstoffen een hoog zwavelgehalte hebben (meer dan drie procent), zijn er op dit moment geen alternatieven voorhanden. Maar daar komt nu verandering in. Tevens kan CLO net als fossiele aardolie worden omgezet in andere waardevolle producten, zoals octaan verhogende additieven voor benzine, fenol en verschillende polymeerharsen.

De onderzoekers van InSciTe werken in hun zoektocht naar een biobased zware stookolie al een aantal jaar samen met onder andere een rederij en een bedrijf dat scheepsmotoren ontwerpt.

“Lignine is een bijproduct van de productie van tweede-generatie bio-ethanol”, vertelt Michael Boot van de Technische Universiteit Eindhoven, de leider van het Lignin RICHES-project. “Normaal gesproken wordt deze stof dan verbrand en in de bio-ethanol fabriek weer gebruikt als energiebron. Maar als lignine wordt omgezet in CLO en wordt gebruikt als alternatief voor de duurdere – en veel vervuilendere – bunkerolie, levert dat naar schatting een verviervoudiging van de economische waarde van lignine op.”Er wordt nog hard gewerkt om het CLO-raffinageproces te finetunen om de efficiëntie verder te verbeteren en de kosten te verlagen. Op dit moment wordt onderzoek gedaan met variabelen zoals procestemperatuur, oplosmiddelconcentratie, katalysatorconcentratie en verblijfstijd, om een olie te produceren met de juiste eigenschappen en viscositeit om door een leiding te kunnen worden gepompt en te worden verbrand in een scheepsmotor.

Pilotproductie gepland voor 2018

Voordat CLO op de markt kan worden gebracht, zal dit product verder worden getest en op grotere schaal worden geproduceerd door InSciTe. Er wordt hard gewerkt aan een multifunctionele proeffabriek, die naar verwachting in 2018 operationeel zal zijn. Deze proeffabriek zal een capaciteit hebben van ca. 160 liter per dag, zodat de partners tests kunnen uitvoeren op hoeveelheden van enkele honderden kilo’s en brandstofmonsters geleverd kunnen worden.

“Om dit project te doen slagen, moeten we meer industriële partners bij het project betrekken, zodat we de volgende belangrijke stap kunnen zetten naar een duurzamer maritiem transport”, aldus Boot.

Spin-off Vertoro

In mei heeft Boot een spin-off opgericht, Vertoro BV, met als doel om de IE met betrekking tot het proces en het product dat wordt gegenereerd binnen het Lignin RICHES-project, te commercialiseren en een bijdrage te leveren aan de R&D-activiteiten in het kader van dat project.

Biomassa van de tweede generatie

Het Lignin RICHES-project is onderdeel van een breed biobased programma van InSciTe dat gericht is op de productie van bouwstenen voor talloze producten op basis van ‘tweede-generatie’ omzettingstechnologie, waarbij niet-eetbare biomassa en landbouwafval worden gebruikt als grondstof. De processen die worden gebruikt om biomassa om te zetten, zijn enorm complex en kostbaar om te ontwikkelen. Daarom wordt er gewerkt met gezamenlijke projecten waarbij verschillende partijen hun technologieën bundelen om de risico's van de ontwikkeling te beperken en de investeringskosten te verlagen. Ook zijn er commerciële partijen bij betrokken om de time-to-market te verkorten.

In tegenstelling tot veel andere publiek-private samenwerkingsinstituten beschikt InSciTe over een eigen infrastructuur met laboratoria, testfaciliteiten en kantoorruimtes op de Brightlands Chemelot Campus. InSciTe heeft twee onderzoeksprogramma's: de ontwikkeling van biomedische materialen en de ontwikkeling van biobased bouwstenen. Het biobased programma is gericht op de productie van duurzame materialen en processen voor commerciële producten en diensten die bijdragen aan een kringloopeconomie.