Het eerste bedrijf in het NextGen-district in de Antwerpse haven is meteen de eerste bioraffinaderij ter wereld die binnenkort industriële schaal melkzuur produceert uit voedselafval. Het Israëlische bedrijf heeft in het lab bij Tel Aviv vooral gefocust op de zuiverheid van de grondstoffen. “Toen we een homogene stroom hadden bereikt, werd ons leven ontzettend gemakkelijk”, verzucht medeoprichter Oranim. De demosite in Antwerpen wordt binnenkort fors opgeschaald.
In een circulaire economie winnen biochemicaliën aan belang. Neem melkzuur, een biochemische bouwsteen die we terugvinden in bioplastics, cosmetica, schoonmaakmiddelen, de farmaceutische industrie en de voedselindustrie, waar het als natuurlijk conserveermiddel en smaakversterker dient.
Melkzuur is een natuurproduct, geproduceerd uit grondstoffen met veel koolhydraten zoals suikerriet of maïs. In een circulaire wereld moet dat anders kunnen, bedachten de initiatiefnemers van TripleW zich.
Toen we een homogene stroom hadden bereikt, werd ons leven ontzettend gemakkelijk.”
Het was 2016 toen Amir Oranim met zijn compagnon Tal Shapira in hun thuisland Israël gingen onderzoeken of het mogelijk is op industriële schaal afval uit de voedselindustrie te gebruiken voor de productie van melkzuur. Na twee jaar onderzoek en ontwikkeling was het proces zo ver uitontwikkeld, dat het tijd werd het lab te verlaten. Ze zochten naar een locatie om de productie op te schalen naar industrieel niveau.
Zo trokken ze naar West-Europa. Ze zochten in onder meer Frankrijk en Nederland en kwamen uiteindelijk in Antwerpen terecht; een van de grootste chemische clusters ter wereld. Hier komen voldoende aanbod van voedselafval, voldoende afzetmogelijkheden en de nodige technische expertise bij elkaar.
Ze begonnen op het terrein van Darling Ingredients, een bedrijf dat organische reststromen, waaronder dierlijke bijproducten, verwerkt tot hoogwaardige ingrediënten voor voeding, diervoeder, brandstof en bio-energie. In hun achtertuin openden de ondernemers in 2020 een eerste demosite. “Dat is vijf minuten van hier”, zegt Oranim.
Circulaire hub
Hier, is het NextGen-terrein. Sinds Opel zich in 2010 terugtrok uit dit deel van het Antwerpse havengebied ligt er een terrein braak van 88 hectare. Het havenbedrijf van Antwerpen heeft dit terrein aangewezen als circulaire hub, speciaal voor bedrijven die circulair en klimaatneutraal werken. Een plasticrecyclingbedrijf, een bandenverwerker en een waterzuiveringsbedrijf hebben hun komst al aangekondigd.
TripleW mocht de aftrap geven voor de ontwikkeling van het terrein. Alles is nog splinternieuw. Een relatief kleine bioraffinaderij met blinkende silo’s en leidingen ligt in een grote zandbak. Een vrijwel kale zandheuvel ligt naast het bedrijf waar nog wordt gewerkt aan de afwerking. Toch is de eerste lading enkele weken geleden al verwerkt.
McDonald’s
Robin Geys, de technologiemanager geeft uitleg over de werking van deze fabriek. Hij wijst op de silo’s voor het gebouw. “In de linker silo komt het afval in de vorm van een half vloeibare brij.” Van daar gaat het naar de andere twee tanks waar water wordt bijgevoegd zodat het gereed is voor de verwerking in de hoge hal vol leidingen en silo’s.
Het is een volledig gesloten systeem. Grondstoffen en eindproducten komen niet in contact met de buitenlucht. “Er zal hier niemand hinder van ons hebben, maar als we een beetje slordig omgaan met de ingrediënten wordt het hier een McDonald’s voor vogels en ratten”, zegt Geys.
Het proces begint met het zuiveren van de grondstoffen. Want hoe zuiverder de grondstof, hoe meer melkzuur het oplevert. Na deze magie gaan de zuivere grondstoffen naar een gistingsvat, waar de melkzuurbacteriën hun werk doen. Het is een fermentatieproces, legt Geys uit. “Net als bij bier en wijn, alleen brouwen wij hier melkzuur.”
Het zuiveren geschiedt met tal van filters en centrifuges. Het is dit onderdeel waar het onderzoek in het Israëlische lab zich voornamelijk op heeft gefocust, vertelt Oranim. Voedselafval geeft immers altijd verontreinigingen in het uiteindelijke product. “Het is vaak bedorven, dus we hebben nogal wat steriliteits-issues moeten overwinnen.”
Het aantal mogelijke verontreinigingen in voedselafval kan enorm oplopen. Zo kunnen er nitraten en perchloraat in voorkomen, zware metalen als lood, cadmium en kwik, maar vooral mycotoxinen uit schimmels en organische verontreinigingen zoals polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK’s) die kunnen ontstaan door verwerking, maar ook persistente organische verontreinigingen als dioxinen en PCB’s. “Toen we een homogene stroom hadden bereikt, werd ons leven ontzettend gemakkelijk”, verzucht Oranim.
Volledig circulair
En zo komt het dat er nu een puur product uit het systeem stroom. Inmiddels is het proces gepatenteerd, het melkzuur wordt verkocht onder de merknaam Circulac. De reststromen worden verkocht aan bedrijven die er biogas en kunstmest van maken. “Daar bemoeien we ons verder niet mee, wij focussen op de kwaliteit van het melkzuur. En die is zeker zo goed als het gangbare melkzuur”, garandeert Oranim. Het melkzuur wordt geleverd in tanks of vaten, eender wat de klant wenst.
De ondernemers denken graag mee met de eindgebruikers. Zo is er een samenwerking met Ecover voor de productie van schoonmaakmiddelen als allesreiniger en wc-reiniger uit melkzuur. En deze biochemische bouwstof blijkt uitermate geschikt om er bioplastics van te maken. PLA heet deze kunststof die onder meer PET-flessen kan vervangen.
Als je het in de grond stopt kan het een paar jaar duren, maar in een industriële composteerder is het in twee maanden volledig afgebroken.”
Het grote voordeel hiervan is dat het biologisch afbreekbaar is. “Als je het in de grond stopt, kan het een paar jaar duren, maar in een industriële composteerder is het in twee maanden volledig afgebroken.” zegt Oranim. Bovendien is PLA volledig circulair. “Wij maken geen PLA, dat doet een extern bedrijf. Maar wij kunnen het gebruikte plastic wel weer omzetten in melkzuur.” Waarvan dus weer PLA gemaakt kan worden.
Worstenbroodjes
En zo zijn er volop samenwerkingen. Zowel met leveranciers als afnemers. Onder het Circle-project (zie kader) werken ze samen met onder meer FrieslandCampina, Groothandelsbakkerij Vandemoortele, LG en Volkswagen. Deze autofabrikant wil zonnekleppen ontwikkelen uit PLA, vertelt Oranim. “Maar uiteindelijk kunnen ze misschien wel volledige dashboards maken van dit materiaal. Dat innovatieproces is aan hen.” Andere groeiende afzetmarkt voor PLA is 3D-printing.
Voedselafval is er in elk geval volop in de nabije omgeving. In Nederland en België zijn volgens Oranim zomaar honderden miljoenen op te halen. “Meer dan we nodig hebben.”
Hij somt op: “supermarkten, bakkerijen, logistieke centra, zuivelfabrieken…” Het bedrijf is erg flexibel en concurreert zelfs niet met voerfabrikanten die ook reststromen gebruiken uit de voedselindustrie. “Bedorven voedsel raak je daar niet kwijt. Voor ons maakt dat niet uit.” En vlees verwerken is voor voerfirma’s verboden. “Neem worstenbroodjes. Voor ons is dat prachtig materiaal.” En daar komt nog bij dat biochemicaliën veel waardevoller zijn dan veevoergrondstoffen.
Thailand
Elk voedselafval is bruikbaar, zolang het maar koolhydraten bevat. Waar de traditionele melkzuurproducenten waardevolle grondstoffen als suikerriet en maïs gebruiken, komen hier de meest waardeloze grondstoffen voorbij. Afval dat tegenwoordig slechts een beetje energie oplevert in de verbrandingsoven. Groot voordeel van dit afval is dat het ook de benodigde nutriënten als vitamines bevat, die noodzakelijk zijn voor het fermentatieproces. “Die moeten andere fabrikanten ook nog inkopen.”
En zo heeft melkzuur uit voedselafval nog meer kostenvoordelen. “Het kan lokaal worden geproduceerd. Melkzuur komt nu voornamelijk uit landen waar suiker en maïs goedkoop zijn, zoals Thailand.” En een echt grote fabriek is niet eens nodig. De nieuw te bouwen productielocatie in het Antwerpse NextGen-district, wordt niet groter dan drie hectare.
TripleW staat met deze demosite nog maar aan het begin. Dagelijks wordt er nu nog tien ton voedselafval omgezet tot een ton melkzuur. “We hebben al een concessie op het terrein hierlangs.” In 2027 wordt daar 15.000 ton melkzuur geproduceerd. Of hier volgens dezelfde berekening 150.000 ton voedselafval voor nodig is, valt nog te bezien. “De ratio één op tien klopt niet helemaal. De opbrengst is erg afhankelijk van de kwaliteit van het afval en van de hoeveelheid koolhydraten. En we blijven het proces optimaliseren.”
Renewi Amsterdam en andere samenwerkingen
In Amsterdam werkt TripleW aan een samenwerking met Renewi. In het kader van Circle-project van de Circular Bio-based Europe Joint Undertaking (CBE JU) bouwt het Israëlische bedrijf een bioraffinaderij op het terrein van de grootste afvalverwerker van Nederland, om daar melkzuur te produceren. Hiervoor ontving het consortium onlangs 17 miljoen euro.
Dit EU-project richt zich op het recyclen en omzetten van afvalstromen in biogebaseerde chemicaliën waaronder melkzuur. Doel is de productie van biochemicaliën in Europa te stimuleren door voedselafval te valoriseren. Met hun melkzuurraffinaderij is dit bedrijf dan ook een van de hoofdpartners in dit project, samen met andere bedrijven en onderzoeksinstellingen uit verschillende Europese landen.
Eerder was het Israëlische bedrijf al betrokken bij het Waste2Func-project. Een EU-gefinancierd initiatief uit 2020 dat zich eveneens richtte op het omzetten van voedselafval in biochemicaliën, met toepassingen in cosmetica, schoonmaakmiddelen en bioplastics.
Daarnaast werkte het bedrijf in dat jaar al samen met Corumat aan een project om bioplastics uit voedselafval te ontwikkelen. Corumat is een Amerikaans bedrijf dat zich richt op duurzame verpakkingen en bioplastics. Ze ontwikkelden een gepatenteerde technologie om voedselafval om te zetten in composteerbare en koolstofnegatieve verpakkingen. Dit zijn verpakkingen die meer CO₂ uit de atmosfeer verwijderen dan ze uitstoten tijdens hun productie, gebruik en uiteindelijke afbraak.
De samenwerking met Corumat leidde tot de eerste composteerbare verpakkingen gemaakt van gemengd voedselafval, gefinancierd door de BIRD Foundation. Deze Binational Industrial Research and Development Foundation is een organisatie die samenwerking tussen Amerikaanse en Israëlische bedrijven stimuleert door financiering te bieden voor gezamenlijke industriële onderzoeks- en ontwikkelingsprojecten.
