In het innovatieprogramma FutureCarbonNL – ingediend bij Ronde 3 van het Nationaal Groeifonds – richten we ons op onderzoek, ontwikkeling en demonstratie van technologieën die zo efficiënt mogelijk CO₂ omzet in nieuwe bouwstenen. Niet alleen voor nieuwe, duurzame materialen en brandstoffen, maar ook voor (dier)voeding. 

Dreigend tekort eiwit

Voor die laatste categorie komt CO₂ in beeld als belangrijke aanvullende bron. Door de almaar groeiende wereldbevolking, met een steeds groter aandeel van de middenklasse, dreigt een groot tekort aan eiwit. Er zitten grenzen aan de landbouw en veeteelt als leverancier van eiwitten, en er zijn groeiende knelpunten: soja-eiwit is verbonden met ontbossing, vismeel met overbevissing. Meer in het algemeen staan plantaardig en dierlijk eiwit onder druk door inefficiënties in de ketens en problemen met landgebruik, zoals stikstof- en fosfaatemissies, overmatig verbruik van zoet water, verlies van biodiversiteit en toepassing van bestrijdingsmiddelen.

Eiwit uit CO2

Hier ligt een grote kans voor de chemie! Eiwit kan namelijk ook prima duurzaam gemaakt worden uit CO₂. Naast CO₂ is er ook groene stroom of waterstof nodig om eerst platformmoleculen te maken en daarnaast ammoniak op basis van groene waterstof en lucht. Deze tussenproducten kunnen vrij eenvoudig via precisie-fermentatie worden omgevormd in natuurlijk, microbieel eiwit.

Fermentatie

Niks nieuws onder de zon; de natuur fermenteert al miljarden jaren en industriële ‘single cell protein’-processen zijn er al een halve eeuw. Wel nieuw is dat de grondstoffen niet van het land komen of uit aardgas, maar uit CO₂. En als extra bonus krijg je er zuurstof bij, die vrijkomt bij de bereiding van waterstof, en prima te gebruiken is om de eiwitproductie zo hoog mogelijk op te voeren. Fabrieken kunnen daarmee relatief compact blijven.

Nieuwe voedselketen

Dit is een krachtig circulair perspectief voor koolstof: de chemie die, meeliftend op de energietransitie, een nieuwe voedselketen mogelijk maakt. Daarmee kunnen vismeel en soja-eiwit in diervoeding vervangen worden zonder de emissies van koolstof, stikstof en fosfaat, en minder gebruik van land en water. Eiwit uit micro-organismen kan de druk van de ketel halen in landbouw en veeteelt, en door gunstige ligging, infrastructuur en kennisbasis heeft Nederland een prachtige kans om kennis en kunde te exporteren en hiermee mondiale koploper te worden).

Henk Noorman
(Senior Science Fellow Sustainable Biosystems Engineering bij DSM-Firmenich)