Avantium bouwt eerste commerciƫle FDCA-fabriek

Binnenkort start Avantium de bouw van de FDCA-fabriek in Delfzijl, die over drie jaar moet gaan draaien. Tegen die tijd is daar een traject van 19 jaar aan vooraf gegaan. CEO Tom van Aken vertelt over de hobbels die genomen moesten worden en over de verdere toekomstplannen.

Tekst: Igor Znidarsic

Lees je liever een korte samenvatting van dit artikel? 

Een plastic frisdrankfles die beter voor het milieu is


Avantium werd in 2000 opgericht als een spin-off van Shell, met name gericht op de ontwikkeling van katalysatoren en met ambities om high-speed experimenten voor een breed scala aan toepassingen te ontwikkelen, van farma tot coatings. Het duurde even voor het bedrijf het juiste pad had gevonden. Niet lang nadat in 2005 de van DSM afkomstige Tom van Aken CEO was geworden, deed CTO Gert Jan Gruter in het Amsterdamse lab een cruciale ontdekking. Net als vele anderen was hij op zoek naar een manier om furaandicarbonzuur (FDCA), een grondstof voor de kunststof PEF, uit suiker te maken. Biobased plastics waren immers de toekomst, die fossielvrij moest worden. Iedereen gebruikte water als oplosmiddel, zo had hij ontdekt, maar dat werkte niet. Alcohol bleek de oplossing. “Ik kon niet geloven dat het zo simpel was”, zegt Van Aken nu. “Maar dat was het wel, alhoewel er nog veel meer doorbraken nodig waren om het te vertalen naar een commercieel product.”

 

"Als je nu komt met een biobased polymeer die niet goed te recyclen is, heeft die geen toekomst."

 

Na dit eurekamoment volgde een lang traject, met in 2011 een pilotfabriek op Chemelot, een beursgang in 2017 en op basis van een deal met Coca-Cola en Danone plannen voor een grootschalige fabriek, waarvoor een joint-venture met BASF werd opgericht, die in 2019 weer werd ontbonden. Nu is het dan eindelijk zover: Avantium gaat in Delfzijl een FDCA-fabriek bouwen die in 2024 operationeel moet zijn. Tussen de ontdekking van Gruter in 2005 en dit moment zit dan 19 jaar.

Betekent dit dat elke startup die nu een interessante ontdekking doet pas over 19 jaar, in 2041, ermee de markt op kan?

Tom van Aken: “Dat denk ik niet. Ons traject is niet exemplarisch voor een gemiddelde startup. Het naar de markt brengen van een nieuw plastic materiaal is volstrekt uniek, ik ken geen andere voorbeelden. Het was een ingewikkeld proces, waar een hele reeks doorbraken voor nodig was. Als ik in 2005 had geweten hoe lang het zou duren waren we er waarschijnlijk nooit aan begonnen. Daarom is het misschien maar goed dat je het niet van tevoren weet.”

Wat maakte het dat het zo lang duurde?

“Een van de dingen die anders liepen dan gepland was de joint-venture met BASF, bedoeld om een grootschalige fabriek neer te zetten in Antwerpen. De samenwerking ging op zich prima, zeker aan de technische kant, maar we hadden een verschil van inzicht over de commercialiseringsstrategie van PEF. Voor het naar de markt te brengen van een innovatie is een bepaalde mate van flexibiliteit en wendbaarheid nodig. Ik heb ervan geleerd dat het in die fase, net voordat de innovatie commercieel gaat, voor een startend bedrijf beter is om zelf controle te houden. Dit is overigens geen kritiek op BASF. Als PEF straks op grote schaal geproduceerd gaat worden, zou het weer prima kunnen met een partij als BASF, want dan zit je in een andere fase.”

Avantium ging daarna alleen verder. De financiering rond krijgen bleek de volgende hobbel.

“We hadden een nieuw plan uitgestippeld. Maar door corona duurden de onderhandelingen over afnamecontracten langer dan gedacht, omdat we niet konden reizen. Daardoor liep de investeringsbeslissing voor de geplande fabriek in Delfzijl vertraging op. Zo duurde het veiligstellen van de financiering ook langer dan gepland, in totaal heeft het een jaar langer geduurd. We kondigden in april 2021 aan dat we vijftig procent van de afname van de fabriek hadden verkocht en dachten dat de financiering daarna in een paar maanden rond zou zijn. Maar banken bleken afhoudend bij zo’n nieuwe technologie. De beroemde valley of death. Banken kijken over het algemeen naar de risico’s, en de combinatie van de technische en de commerciële risico’s is lastig. Er zit natuurlijk wel wat tegenstrijdigs in: aan de ene kant willen banken uitdragen dat ze duurzaam zijn en aan de andere kant willen ze niet de risico’s accepteren die bij zo’n transitie horen. Maar nadat we hier op het hoogste niveau over hadden gesproken, zijn we er uiteindelijk uit gekomen. Het was niet alleen voor ons een belangrijke mijlpaal, voor de banken is dit ook een belangrijk project omdat zij hun bijdrage willen leveren aan de transitie naar een circulaire economie.  Hiermee laten we ook aan andere startups en scaleups met innovaties op het gebied van duurzaamheid en circulariteit zien dat het kan. Je moet er wel de tijd voor nemen en je misschien iets flexibeler opstellen, met een wellicht iets duurdere of andersoortige lening dan je je aanvankelijk had voorgesteld.”

Avantium gaat de fabriek zelf runnen?

“Deze eerste fabriek wel. Maar de vraag naar FDCA is vele malen groter, wij kunnen nooit zelf al die fabrieken bouwen. Om ervoor te zorgen dat de productie van MDCA en PEF op grote schaal kan worden uitgerold over de hele wereld, gaan we - als de fabriek eenmaal draait - door middel van licenties andere partijen in staat stellen om onder onze technologie FDCA te produceren.”


PET en PEF

PET (polyethyleentereftalaat) wordt gemaakt van fossiele grondstoffen en wordt veelal gebruikt voor flessen met koolzuurhoudende dranken. De biobased variant PEF (polyethyleenfuranoaat) wordt gemaakt uit furaandicarbonzuur (FDCA), geproduceerd uit plantaardige grondstoffen, en mono-ethyleeenglycol (MEG). Behalve dat PEF ‘groen’ en volledig recyclebaar is, heeft het ook betere eigenschappen dan de fossiele PET. Zo is de barrièrewerking voor zuurstof zesmaal beter en die voor kooldioxide driemaal. PEF is op dezelfde manier en in dezelfde machines te verwerken als PET, waardoor de flessenblazers geen nieuwe apparatuur hoeven aan te schaffen.


De chemische industrie moet in 2050 fossielvrij zijn. Halen we dat?

“Ik maak mij oprecht zorgen. Er is een enorme behoefte om te versnellen, maar daarvoor moet je eerst het probleem erkennen. Ik vraag me af of dat voldoende gebeurt en of er voldoende actie op wordt genomen. Er moeten heel concrete plannen komen over het afbouwen het gebruik van fossiele grondstoffen. Als je dan ziet waar we nu staan, maak ik me zorgen of dat in dertig jaar gaat lukken. Als ik met de grote chemiebedrijven hierover spreek, hebben ze het over de risico’s en de bedreigingen. Maar het biedt ook enorme kansen voor nieuwe technologieën en producten. Ik zou zeggen: pak die kansen en ga voorop lopen. Neem alleen al het vergroenen van alle plastic materialen die we nu maken. Ik zou elk kind op de middelbare school adviseren om scheikunde te gaan studeren, want vandaag wordt meer dan negentig procent van de plastics nog gemaakt van aardolie, dus er moet op dit gebied nog heel veel veranderen. Dat biedt kansen voor jonge wetenschappers en ondernemers .”

Behalve biobased FDCA is voor groene PEF ook biobased mono-ethyleenglycol (MEG) nodig.

“MEG wordt nu nog grotendeels gemaakt uit aardolie, wij willen dat uit plantaardige grondstoffen gaan maken met onze Ray Technologie. Op Chemiepark Delfzijl staat al een pilotplant. Dat gaan we nu verder opschalen in een joint-venture met de Cosun Beet Company. Voor volledig plantaardige PEF is naast FDCA ook MEG uit plantaardige grondstoffen nodig. Die kunnen we dus in de toekomst ook zelf produceren. ”

Is er voldoende grondstof beschikbaar?

“Die vraag krijg ik regelmatig. Voor de nabije toekomst is het volume aan suiker dat we gebruiken voor industriële toepassingen ontzettend klein. Er is momenteel meer dan genoeg suiker beschikbaar die niet met de voedselvoorziening concurreert. Bovendien zullen nieuwe kunststoffen volledig recyclebaar moeten zijn, zodat je minder grondstoffen nodig hebt. Voor de langere termijn kijken we nu al naar niet eetbare grondstoffen, zoals afvalhout en landbouwafval. Daar zitten veel suikers in. Het is een kwestie van een bio-raffinageproces opzetten waarin je die eruit haalt. Hiervoor hebben we al een proef-bio-raffinaderij in Delfzijl staan. We willen er klaar voor zijn als er behoefte is aan zulke tweede generatie suikers.”

Nog veel verder in de toekomst zijn alle PEF en mogelijk ook alle andere plastics biobased. Als je die dan volledig recyclet heb je bijna geen nieuwe grondstoffen meer nodig.

“Dat is inderdaad het uiteindelijke doel: een echt circulaire keten. Daar ligt de allerbelangrijkste oplossing van het probleem. De toekomst van plastic ligt volgens mij bij polyesters, omdat die intrinsiek heel goed recyclebaar zijn, veel beter dan bijvoorbeeld polyolefines, omdat je altijd weer terug kan naar de monomeren en van daaruit weer opnieuw kan bouwen. Als je nu komt met een biobased polymeer die niet goed te recyclen is, heeft die volgens mij geen toekomst. We moeten naar zoveel mogelijk gesloten ketens, omdat je daar niet steeds nieuwe grondstoffen in hoeft te pompen.”

Wat gaat er nu verder gebeuren?

“We gaan de fabriek in Delfzijl bouwen en over twee jaar opstarten. Het volgende grote project is de commerciële MEG-fabriek. Over twee jaar willen we een investeringsbesluit kunnen nemen voor een grote fabriek. Daarnaast hebben we nog veel technologieën in de pijplijn zitten, Avantium is tenslotte een technologiebedrijf. Een voorbeeld is het Volta-project, waarin we CO2 als grondstof gebruiken voor chemicaliën en materialen. Er valt nog genoeg te innoveren om de nieuwe chemische industrie vorm te geven. Wij zien veel kansen en mogelijkheden. En we hebben nu ervaring met het proces van startup naar commerciële fabriek, we weten hoe we daarin moeten versnellen, zodat het straks niet opnieuw 19 jaar duurt.”


Positieve investeringsbeslissing

Op 9 december nam Avantium een positieve Definitieve Investeringsbeslissing (FID) over de bouw van de FDCA-fabriek in Delfzijl. Er was voldaan aan de drie belangrijke voorwaarden: het tekenen van voldoende afnamecontracten, het afronden van de engineering en het opzetten van de toeleveringsketen, en het veiligstellen van voldoende financiering met de ondertekening van een term sheet van € 90 miljoen voor schuldfinanciering. Invest-NL heeft een lening van € 30 miljoen verstrekt, die onderdeel uitmaakt van een driejarige schuldfinanciering door een consortium dat naast Invest-NL bestaat uit ABN AMRO Bank, ASN Bank, ING Bank en Rabobank, die elk € 15 miljoen committeren in de vorm van een banklening.