Planten leveren bouwstenen voor de chemische industrie

Planten die grondstoffen leveren voor de chemische industrie? Ja, dat is mogelijk. Het bewijs hebben onderzoekers van Plant Research International geleverd met aardappel en itaconzuur. Zo’n plantaardige grondstof is veel duurzamer dan de huidige grondstoffen op basis van olie. De kunst is nu om de productie te verhogen en te zoeken naar andere mogelijke grondstoffen. Met dit onderzoek draagt PRI bij aan het gebruik van groene grondstoffen en een duurzamere economie.

De chemische industrie gebruikt meestal aardolie of aardolieproducten voor de productie van kunststoffen, bouwmaterialen, coatings of oplosmiddelen. Dit is niet duurzaam omdat inzet van fossiele brandstoffen tot uitstoot van CO2 leidt. Bovendien is de voorraad olie eindig.Vervanging van de grondstoffen op oliebasis door plantaardige is dan ook een duurzame optie. Planten maken gebruik van zonne-energie en zijn geschikt voor de productie van grote hoeveelheden van één stof. Dat kan gaan tot honderdduizenden tonnen per jaar. Dat is ook de schaal waarop de chemie opereert. Daarnaast hebben planten van nature al een enorme ‘chemische machinerie’ voor het maken van inhoudsstoffen. Die machinerie is via moleculaire veredeling relatief eenvoudig in een bepaalde richting aan te passen.

Aardappel produceert itaconzuur

Onze onderzoekers hebben dit concept uitgetest met aardappel. Ze hebben uit de schimmel Aspergillus terreus een gen geïsoleerd dat itaconzuur produceert en dit via genetische modificatie ingebracht in aardappel. Dit bleek te werken. De aardappel maakte het itaconzuur aan, tot 2 procent van zijn drooggewicht. Een andere bouwsteen, die ze nu in de plant produceren, is lysine dat weer omgezet wordt tot caprolactam, de bouwsteen voor Nylon.

Productie van plantaardige grondstoffen is financieel pas interessant als het gewas 10 procent inhoudsstof bevat. Daarvoor is het sturen van de opslag in de plant een volgende stap in het onderzoek. Maar ook wordt er gedacht aan een ander gewas,, zoals suikerbiet. Dit gewas heeft in zijn cellen meer ruimte om een nieuwe inhoudsstof op te slaan, maar inbouwen van een gen is bij suikerbiet complexer dan bij aardappel.

Bekijk Youtube-film Plant maakt itaconzuur op duurzame wijze:

- Helaas, uw cookie-instellingen zijn zodanig dat de Video niet getoond kan worden - pas uw permissie voor cookies aan

Samenwerking nodig

Voor verdere ontwikkeling wordt samengewerkt met een veredelaar, een processor die de inhoudsstof uit het gewas kan halen en een chemisch bedrijf dat de grondstof gaat gebruiken om kunststoffen van te maken. Een vervolgstap is de zoektocht naar nieuwe inhoudsstoffen. Daarbij denken de onderzoekers weer met name aan organische zuren en aminozuren, omdat dat stoffen zijn die planten goed kunnen aanmaken én omdat ze geschikt zijn als grondstof voor de chemie. Ook wordt gekeken naar andere gewassen voor de productie.