Duurzaamheid

Enzym maakt PET-alternatief nog groener

bottles-clean-close-up-122803

Met een commercieel verkrijgbaar enzym kun je van PEF een nog groener alternatief voor PET maken. Dan heb je namelijk geen zware metalen meer nodig om de polymerisatie te katalyseren, schrijven Katja Loos en collega’s van de Rijksuniversiteit Groningen in ChemSusChem.

Arjen Dijkgraaf – C2W

Tot nu toe lag bij dat PEF (voluit polyetheenfuranoaat) de nadruk altijd op het groene karakter van de grondstoffen. Het monomeer furaandicarbonzuur (FDCA) wordt immers gemaakt uit plantensuikers. De twee Nederlandse hoofdrolspelers binnen het vakgebied pakken dat elk op hun eigen manier aan: Avantiums YXY-technologie is gebaseerd op klassieke niet-biotechnologische katalyse terwijl Corbion er een gemodificeerde stam van de bodembacterie Pseudomonas putida voor inzet.

Maar over de polymerisatie van FDCA (en het comonomeer etheenglycol, MEG) houden beide concurrenten zich op de vlakte. Volgens Loos zetten ze er gewoon klassieke polyester-productieprocessen voor in, met katalysatoren op metaalbasis – uit een publicatie van Avantium-onderzoekers valt op te maken dat titanium het dienstdoende metaal is.

Loos’ groep heeft nu ontdekt dat je het ook kunt katalyseren met CALB (Novozym 435, zie de afbeelding), een overbekend lipase-enzym uit de gist Candida antarctica dat normaal juist esterbindingen verbreekt. Enzymen werken vrijwel altijd twee kanten op en dat je met CALB ook de vorming van esterbindingen en dus van polyesters kunt katalyseren, was al eerder bedacht. Maar niemand lijkt eerder op het idee te zijn gekomen om het op FDCA los te laten.

Het levert net wat anders op dan PEF: etheenglycol lijkt te kort voor CALB, dat zich pas echt prettig begint te voelen met acht C’s in het diol in plaats van twee. Het resultaat heeft daardoor minder vijfringen en meer rechte stukken in de keten dan PEF, wat niet zonder gevolgen kan blijven voor de materiaaleigenschappen. Maar het is in Groningen ook al gelukt om dat diol deels te vervangen door 2,5-bis-hydroxymethylfuraan (BHMF), waar ook zo’n vijfring in zit.

De toekomst moet uitwijzen of dit echt een alternatief kan worden voor de traditionele PEF-polymerisatie. Met name de combinatie met BHMF levert vooralsnog polymeerketens op die aan de korte kant zijn. Maar Loos en collega’s zijn nog maar net begonnen.

Deel dit artikel

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd met *