Hoe bietenpulp fossiele ingrediënten helpt vervangen
- Ben van den Broek
- Onderzoeker
“Door bietenpectine slim te modificeren, verbreedden we de functionaliteit en ontstonden nieuwe kansen om fossiel-gebaseerde ingrediënten in alledaagse producten als leer en vaatwastabletten te vervangen.”
Wageningen University & Research (WUR) ontwikkelde nieuwe methoden om pectinerijke zijstromen uit bietenpulp te verwerken tot functionele, biobased én afbreekbare ingrediënten voor non-food toepassingen, zoals in wasmiddelen, personal care producten en de leerindustrie. Dit verkleint de fossiele afhankelijkheid, vermindert CO₂-uitstoot en biedt bedrijven hoogwaardige alternatieven met marktpotentieel.
De wereldwijde chemische industrie produceert jaarlijks circa 10–15 miljoen ton polyacrylaten. Deze synthetische polymeren zijn onmisbaar in talloze toepassingen — van vaatwastabletten, cosmetica en luiers tot verf, lijm en kunststoffen. Hun veelzijdigheid maakt polyacrylaten zeer aantrekkelijk: producenten kunnen ze vrijwel elke gewenste eigenschap meegeven, zoals uitzonderlijke vochtabsorptie of waterontharding of het vormen van gladde verflagen.
Maar het gebruik van polyacrylaten heeft ook een prijs. Polyacrylaten worden gemaakt uit aardolie en veroorzaken tijdens de productie een aanzienlijke CO₂-uitstoot. Na gebruik belanden ze vaak in afvalwaterstromen of in het milieu, waar ze zich ophopen en bijdragen aan (microplastic) vervuiling. Producenten hebben te maken met een toenemende druk om fossiele grondstoffen te vervangen, emissies te reduceren en te voldoen aan strengere duurzaamheidseisen van klanten, wetgeving en ketenpartners. De urgentie voor het vinden van duurzame alternatieven is groot.
Biobased alternatieven met industriële potentie
Onderzoekers van WUR hebben deze alternatieven ontwikkeld. Onze chemici en biotechnologen vonden nieuwe manieren om hoogwaardige grondstoffen te winnen uit biomassa, zoals groenafval, bijproducten uit de landbouw en reststromen uit de voedselverwerkende industrie. Deze hernieuwbare materialen zijn vervolgens om te zetten in biopolymeren met functionele eigenschappen die vergelijkbaar zijn met, of zelfs beter zijn dan aardolie-gebaseerde polymeren.
In het TKI-project Functionalised carbohydrates for replacement of fossil-based ingredients onderzocht WUR hoe pectinerijke zijstromen uit suikerbietenpulp kunnen worden opgewerkt voor het gebruik in wasmiddelen, personal care producten en de leerverwerkende industrie. Het project bouwde voort op bijna tien jaar eerder onderzoek naar bietenpectine en richtte zich op het vergroten van de toepasbaarheid voor industriële formuleringen.
Van bijproduct naar hoogwaardig ingrediënt
In samenwerking met suikerbietenverwerker Cosun, vaatwasmiddelenproducent Dalli De Klok BV en chemicaliënproducent voor de leerindustrie Royal Smit & Zoon ontwikkelde WUR een methode om pectine uit bietenpulp te extraheren — een laagwaardige reststroom die normaal wordt ingezet als veevoer of voor biogasproductie. Met geavanceerde fractionerings- en modificatietechnieken slaagden onderzoekers erin om deze pectine zodanig te structureren dat deze voldoet aan de prestatie-eisen van uiteenlopende industriële toepassingen.
“We werken hier al ongeveer acht jaar aan”, zegt projectleider Ben van den Broek. “Eerdere studies toonden al aan dat bietenpectine bepaalde fossiele ingrediënten met succes kan vervangen, maar niet allemaal. De moleculaire structuur ervan verschilt van de pectine die tegenwoordig veel wordt gebruikt. Daarom hebben we ons in dit project gericht op het modificeren van de pectine, waarbij we de moleculaire structuur enigszins hebben veranderd om de toepasbaarheid ervan te verbreden.”
De resultaten bleken veelbelovend. De pectine die uit suikerbietenpulp werd gewonnen, functioneerde als een effectief alternatief voor polyacrylaten in vaatwastabletten. Daarnaast liet het sterke potentie zien om bepaalde chemische stoffen te vervangen die worden gebruikt bij het looien en verven van leer. Voor de industriële partners opende dit de deur naar schonere, duurzamere productieprocessen. Dalli de Klok BV en Royal Smit & Zoon konden hun milieu-impact aanzienlijk verlagen, terwijl Cosun een hoogwaardige toepassing vond voor een zijstroom die voorheen slechts een beperkte marktwaarde had.
Meerwaarde door samenwerking
Om te zorgen dat de resultaten direct toepasbaar zouden zijn voor de industrie, werd het onderzoek uitgevoerd in nauwe samenwerking met marktpartners. Hierdoor konden de gemodificeerde pectines al tijdens het project in praktijksituaties worden getest en konden bedrijven snel beoordelen of opschaling haalbaar was.
Het project bracht diverse complementaire expertises samen. WUR leverde diepgaande kennis over biomassavalorisatie, polymeerchemie, bioraffinage en applicatietesten. Cosun leverde grootschalige bietenpulpstromen en industriële expertise, terwijl Dalli de Klok BV en Royal Smit & Zoon de prestaties van pectine-gebaseerde polymeren in realistische formuleringen evalueerden.
De samenwerking bood bovendien meerwaarde die verder ging dan een technische validatie. Zoals Van den Broek het verwoordt: “Het werken met verschillende, niet-concurrerende partijen creëert een heel prettige synergie. Men kan open praten en van elkaar leren. Dat helpt het onderzoek echt vooruit.”
Een opschaalbaar alternatief met wereldwijde impact
De voortdurende ontwikkeling van pectine-gebaseerde biopolymeren laat zien dat hernieuwbare alternatieven een belangrijke rol kunnen spelen bij het vervangen van op aardolie gebaseerde polyacrylaten. Bij brede toepassing kunnen deze biobased innovaties jaarlijks miljoenen tonnen CO₂-uitstoot helpen voorkomen en de hoeveelheid persistente petrochemische polymeren in het milieu verminderen.
Samen maken we het verschil
Heeft u een vraag over het gebruik van bietenpulp om fossiele ingrediënten te vervangen?
dr. LAM (Ben) van den Broek
WR Onderzoeker