Project
Unieke one pot-reactie levert estoliden direct uit plantaardige vetzuren op
Wageningen Food & Biobased Research en de TU Delft hebben een uniek, duurzaam proces ontwikkeld voor de productie van estoliden uit plantaardige oliën. Estoliden zijn organische verbindingen die in tal van producten zijn verwerkt, van smeermiddelen tot coatings. Het nieuwe proces past bij de behoefte van de industrie om de bestaande chemische processen te vervangen door duurzame en betaalbare alternatieven. Ook zoekt de industrie naar alternatieven voor vetzuren die nu vaak uit palmolie worden gemaakt.
‘Aan bestaande processen voor de productie van esters en estoliden kleven een paar flinke nadelen’, zegt senior onderzoeker Carmen Boeriu van Wageningen Food & Biobased Research. ‘Zo worden hoge temperaturen en agressieve katalysatoren gebruikt. Dat leidt niet alleen tot ongewenste chemische bijeffecten, maar ook tot een hoog energieverbruik. En dat leidt weer tot hoge proceskosten en een flinke nadelige impact op het milieu.’
One-pot-proces
Het nieuwe proces is een ‘one-pot’-oplossing: twee enzymen veroorzaken in één reactievat drie opeenvolgende reacties. Een belangrijk voordeel is verder dat het proces zich bij lage temperaturen in water afspeelt. Boeriu: ‘We wilden oorspronkelijk een proces ontwerpen voor one pot-transformatie om plantaardige vetzuren via enzymatische katalyse om te zetten in esters of estoliden. Op een zeker moment vroegen we ons af: “Wat als we proberen om het proces al een stap eerder te beginnen, bij de plantaardige olie als bron van vetzuren?” Dat is ons gelukt. Dankzij onze uitvinding kunnen we nu in één stap estoliden uit plantaardige oliën produceren en hoeven we dus niet eerst de vetzuren aan te maken. Tijdrovende en milieubelastende tussenstappen voor scheiding en zuivering zijn daardoor niet langer nodig. De oplossing is niet alleen effectiever dan gangbare processen voor chemische hydroxylatie van onverzadigde vetzuren, de energiekosten zijn ook veel lager.’
Van smeermiddelen tot voeding en cosmetica
Het proces, dat het resultaat is van een gezamenlijk onderzoeksproject van Wageningen Food & Biobased Research en de TU Delft, is toe te passen voor enzymatische katalyse van een breed scala aan plantaardige vetzuren. En daarmee komen volgens Boeriu ook een groot aantal mogelijke biobased toepassingen in beeld: ‘Estoliden zijn organische verbindingen die de industrie veel gebruikt als ingrediënt voor bijvoorbeeld smeermiddelen, coatings voor voeding en cosmetica en printerinkt. Wij bieden bedrijven nu duurzame, bio-afbreekbare alternatieven hiervoor.’
De ‘one-pot-oplossing’ is zorgvuldig beproefd op labschaal. Verdere optimalisatie en opschaling zijn de volgende stappen. Boeriu: ‘Die volgende stappen zetten we graag met partners, van producenten van estoliden tot productfabrikanten.’