De Nederlandse scheikundige Gert-Jan Gruter en zijn team van Avantium in Amsterdam hebben een milieuvriendelijk PET-alternatief ontwikkeld, namelijk PEF gemaakt van planten. Dit materiaal is volledig te recyclen en vermindert de CO2-voetafdruk met vijftig tot zeventig procent. Gruter is nu genomineerd voor de European Inventor Award 2017 in de categorie MKB.

Wereldwijd worden per dag honderden miljoenen plastic flessen verkocht - een enorme aanslag op het milieu. Los van alle problemen rondom het afval, zijn deze flessen gemaakt van chemicaliën uit fossiele brandstof. De productie ervan kost veel energie en heeft een aanzienlijke CO2-voetafdruk. De winnaars van de 12e editie van de jaarlijkse innovatieprijs van het Europees Octrooi Bureau (EOB) worden op 15 juni bekendgemaakt tijdens de ceremonie in Venetië. VIDEO

Commerciële schaal 

"Van suiker uit planten bioplastic maken, is al lang het onderwerp van onderzoek en Gert-Jan Gruter heeft een nieuwe manier ontwikkeld die het ook economisch op commerciële schaal interessant maakt," zei EOB-president Benoît Battistelli in de aankondiging van de finalisten van de European Inventor Award 2017. "Zijn uitvinding is een enorme stap vooruit in het verminderen van de milieu-impact van plastic en het laat zien dat we grote uitdagingen aankunnen door te innoveren."

Nieuw plastic nodig

Ieder jaar wordt ongeveer driehonderd miljoen ton plastic geproduceerd voor zo veel verschillende producten dat een wereld zonder deze polymeren nog moeilijk voorstelbaar is. Gert-Jan Gruter heeft jaren gespendeerd aan onderzoek naar conventioneel plastic dat is gemaakt uit olie en heeft bij DSM in deze chemische industrie gewerkt. Maar toen hij zag welke tol de planeet betaalt voor deze fossiele grondstoffen en de verwerking ervan, nam hij de beslissing nieuwe, alternatieve technologieën te ontwikkelen die ook op grote schaal kunnen worden gebruikt. "Voor de transitie van fossiele grondstoffen naar duurzaam plastic hebben we biomassa nodig," zegt Gruter zelf. "Maar hiervoor hebben we ook nieuwe kunststof nodig. Dit is de enige manier om de nodige verandering te bewerkstelligen."

Kunststof nummer 4

Gruter richtte zich op de vierde meest gebruikte plastic polymeer, polyethyleen tereftalaat ofwel de PET-flessen. Sinds het begin van de 21e eeuw wordt al gefilosofeerd over de vervanging ervan maar een efficiënte manier om grote hoeveelheden van de chemische stof furaandicarbonzuur (FDCA) te produceren, werd maar niet gevonden. " De laatste honderd jaar zijn meer dan duizend artikelen en patenten gepubliceerd over FDCA," zegt Gruter. "Maar noch het onderzoek, noch de patenten resulteerden in een manier om deze stof in grote hoeveelheden tegen een concurrerende prijs te produceren."  Gruter en zijn team pakten het op een andere manier aan en ontwikkelden een chemisch proces dat FDCA uit plantsuikers maakt. Dit proces, dat Avantium YXY (spreek uit: icksy) noemt, heeft de weg vrijgemaakt voor een nieuw biobased polymeer, namelijk polyethyleenfuranoaat (PEF).

Alternatief voor olie

Het van olie gemaakte PET wordt geroemd om zijn flexibiliteit, lichtgewicht en robuustheid en was daarmee lange tijd de belangrijkste polymeer voor flessen. Maar het op planten gebaseerde PEF heeft dezelfde voordelen - en meer. PEF is bijvoorbeeld steviger materiaal dan PET, met als gevolg dat er minder plastic nodig is voor flessen, een voordeel voor bedrijven en consumenten. Drankflessen van PEF houden de inhoud langer vers doordat het tien keer meer zuurstof tegenhoudt dan PET. Voor koolzuurhoudende dranken, houdt PEF vijf keer meer CO2 vast. Naast deze eigenschappen is PEF milieuvriendelijker en efficiënter. Het produceren van PEF-flessen kost zeventig procent minder energie en heeft zo'n vijftig procent minder CO2-uitstoot dan PET.

Avantium

Avantium is in 2000 opgericht vanuit Shell door een consortium van bedrijven. Avantium had een sterke focus op r&d en deed chemisch onderzoek voor de partnerbedrijven en voor derden. Deze ervaring droeg bij aan de innovatieve technologieën die het bedrijf ontwikkelde, zoals dit YXY-proces. In maart 2017 is Avantium naar de beurs gegaan, haalde het bedrijf 103 miljoen euro op en was toen 310 miljoen euro waard. Avantium heeft honderdvijftig  medewerkers in dienst en is op weg om PEF een breed geaccepteerd alternatief voor PET te maken. De pilot-fabriek voor PEF is al sinds 2011 actief maar om deze technologie echt naar de markt te brengen, heeft Avantium partnerships gesloten met diverse belangrijke spelers in de voedsel- en flessenindustrie. In 2016 sloot het een joint-venture met BASF voor de productie en marketing van PEF. Deze joint-venture gaat een grote fabriek bouwen in Antwerpen met een productiecapaciteit tot vijftig duizend ton per jaar. Het doel is de PEF-flessen in 2021 op de markt te brengen en een positie in de plasticflessenindustrie veilig te stellen. Die business is in totaal 32 tot 37 miljard euro per jaar groot.

Hall of Fame  

Na het behalen van zijn doctoraat in organometallische scheikunde aan de Vrije Universiteit in Amsterdam, begon Gruter zijn carrière bij DSM Research als teamleider onderzoek polyolefine katalysatoren. Hij trad in 2000 bij Avantium in dienst als vicepresident voor technology en sinds 2004 is hij de chief technology officer. Sinds 2016 is Geert-Jan Gruter deeltijdhoogleraar Industrial Sustainable Chemistry aan de Universiteit van Amsterdam.
Gruter was (co-)auteur van dertig wetenschappelijke artikelen en is (co-)uitvinder van meer dan honderd patenten en patentaanvragen, zowel in Europa als in de rest van de wereld. Hij is zowel actief in de industrie als bij de overheid in verschillende besturen, adviesraden, beleids- en programmagroepen. Gruter was in 2014 Europees CTO van het Jaar. Dankzij zijn innovaties in bioplastic en het YXY-proces, heeft Avantium diverse prijzen ontvangen, zoals de Innovatie in Bioplastic Prijs (2013), de European Cleantech Company of the Decade (2005-2014). Onlangs trad hij toe tot de Global CleanTech 100's Hall of Fame.