Dit keer een breder uitwaaierend gesprek met Pieter Bruijnincx, hoogleraar Duurzame Chemie en Katalyse aan de Universiteit Utrecht. Een van de drijvende krachten achter het recent opgerichte Instituut voor Duurzame en Circulaire Chemie. Zijn passie voor duurzaamheid en circulariteit in de chemie koppelt hij aan een visie op de maatschappelijke bijdrage van chemici en de industrie aan een duurzame toekomst.
Wat houdt het Instituut voor Duurzame en Circulaire Chemie in?
Het Instituut voor Duurzame en Circulaire Chemie is opgericht om nog meer focus in ons werk te leggen en een nieuwe generatie chemici op leiden met een bredere blik op duurzaamheid. De cruciale rol die chemici moeten spelen in het bevorderen van zowel duurzaamheid als circulariteit is het leidmotief van alles wat we binnen het instituut doen. Duurzaamheid is natuurlijk een breed begrip, maar binnen ons instituut richten we ons specifiek op circulariteit van elementen, moleculen en materialen. We willen bijvoorbeeld oplossingen vinden voor het vergroenen van chemische bouwstenen en het ontwikkelen van nieuwe materialen die specifiek zijn ontworpen voor circulariteit.
Wat houdt dat concreet in? Waar werken jullie aan?
Ons werk draait voornamelijk om het verduurzamen van de chemische bouwstenen die we gebruiken voor materialen en chemicaliën. Dus niet zozeer voor brandstoffen of energiedragers, maar echt voor de basisstoffen van de chemie. In mijn groep hebben we bijvoorbeeld veel gewerkt aan de verwaarding van biomassa – het ontwikkelen van nieuwe omzettingsroutes en katalysatoren om groene bouwstenen te maken. Op verschillende manieren zijn we daar nu al zo’n vijftien jaar mee bezig. In die tijd is de focus geleidelijk aan steeds meer verschoven van het produceren van ‘drop-ins’ (nieuwe grondstoffen voor bestaande producten) naar het ontwikkelen van geheel nieuwe producten die van meet af aan zijn ontworpen voor zowel de gebruiksfase als end-of-life. Waarbij we de gedachte van ‘safe and sustainable-by-design’ dus helemaal omarmen.
Hoe vertaalt zich dat naar specifieke projecten?
In mijn afdeling werken we aan verschillende projecten die gericht zijn op circulariteit. Zo onderzoeken we bijvoorbeeld nieuwe polymeren en monomeren. Maar ook naar hoe we bestaande polymeren kunnen upcyclen. Bij upcycling gaat het om het toevoegen van waarde aan reststromen, zodat deze weer bruikbaar worden. Biomassa blijft daarbij een belangrijke focus van onderzoek, omdat we zo groene koolstof in het systeem kunnen brengen. Maar binnen het instituut hebben we een breed palet aan expertise. We werken bijvoorbeeld ook aan chemische recycling, schone synthesemethoden, aan technieken als pyrolyse en solvolyse, en we doen veel op het gebied van analytische chemie. Dat laatste is belangrijk, niet alleen omdat circulaire stromen complex zijn, maar ook omdat we de belasting voor milieu- en mens in kaart willen brengen, denk hierbij aan de analytische uitdagingen rond micro- en nanoplastics.
Hoe dragen jullie bij aan het grotere plaatje van een circulaire en duurzame economie en samenleving?
We vinden het belangrijk om onze studenten niet alleen goed disciplinair als scheikundigen op te leiden, maar ze ook te laten samenwerken met andere disciplines. We bouwen bruggen met bijvoorbeeld toxicologie, milieuwetenschap en systeemanalyses, zodat onze studenten en promovendi met die bredere blik op duurzaamheid worden opgeleid. Ik zie het als één van onze taken als academici om vanuit onze onafhankelijke positie te reflecteren op de ontwikkelingen in de chemie en de industrie. We zitten misschien niet direct zelf in de waardeketen, maar we dragen wel bij aan het debat en de kennisontwikkeling die nodig is om die waardeketens te verduurzamen, om dat goed te doen is blikverbreding hard nodig.
Wat zijn volgens jou de grootste uitdagingen op het gebied van circulariteit?
Dat is denk ik het realiseren van volledige circulariteit in chemische systemen. Circulariteit klinkt mooi, maar in de praktijk is een circulair systeem vaak “lek” – er gaat altijd, onvermijdelijk koolstof of materiaal verloren. De enige manier om die verliezen te minimaliseren, is door er heel veel energie in te steken. Energie die op korte termijn niet hernieuwbaar beschikbaar is. Dit betekent dat we voortdurend keuzes moeten maken tussen energieverbruik en koolstofefficiëntie. Dat is iets wat vaak onderschat wordt. Anders gezegd, ook circulaire systemen vragen om veel verse (virgin) koolstof als input.
Er wordt veel gesproken over een duurzame industrie en er zijn verschillende goede overheidsinitiatieven, bijvoorbeeld vanuit het Ministerie van Klimaat en Groene Groei. Wat we ons echter wel moeten realiseren, is dat de transitie naar circulariteit en duurzaamheid tijd kost. In die tijd moeten we kijken wat mogelijk is met bestaande infrastructuur en met het huidige palet aan moleculen en materialen, maar ook ruimte scheppen voor nieuwe processen en materialen die daadwerkelijk zijn ontworpen voor circulariteit en die veilig zijn voor mens en milieu. Als die materialentransitie niet voldoende aandacht en ruimte krijgt, en we uiteindelijk, op de wat langere termijn, huidige processen niet hebben kunnen vervangen, dan hebben we een probleem. Het idee dat we morgen kunnen stoppen met fossiele brandstoffen en volledig overgaan op biogene of circulaire grondstoffen is simpelweg niet realistisch. De vraag is niet óf we de transitie moeten maken, maar hoe snel en op welke manier. Dat moet zorgvuldig worden afgewogen.
Hoe kijk je vanuit jouw werkveld naar de Plastic Transitie Routekaart?
Het is een belangrijke stap in de goede richting. Het biedt een concreet plan met doelen en cijfers die ons helpen het gesprek aan te gaan en samen naar oplossingen te werken. Wat ik vaak merk is dat beleidsmakers en mensen buiten het vakgebied de (on)mogelijkheden van circulariteit vaak nog niet goed begrijpen. Veel mensen denken dat als iets circulair is, de stofstromen volledig gesloten zijn. Alsof het in een wasmachine zit: je doet de deur dicht en er lekt niets uit. In werkelijkheid lekt ook een circulair systeem aan alle kanten en moeten we er uiteindelijk voor zorgen dat die lekstromen niet toxisch en niet persistent zijn.
De routekaart benadrukt gelukkig de noodzaak van biogene koolstof en technologieën zoals chemische recycling. Maar ik zie ook de soms te optimistische verwachting dat we zomaar kunnen overstappen op nieuwe, circulaire technologieën, zonder de impact op energieverbruik volledig te begrijpen. Er is nog veel werk nodig om de juiste balans te vinden tussen groene koolstof en technologieën die koolstof efficiënt kunnen hergebruiken, zonder dat het energieverbruik de pan uit rijst. Daarnaast moet er meer aandacht komen voor ontwerp van niet-persistente materialen.
Voor mijn werkveld betekent dit dat we niet alleen moeten kijken naar het verbeteren van bestaande technologieën (oplossingen voor morgen), maar juist ook naar compleet nieuwe manieren om materialen te ontwerpen en te recyclen (oplossingen voor overmorgen). Het gaat erom vooruit te denken en innovaties te ontwikkelen die passen bij de eisen van een toekomstig circulair systeem. De routekaart helpt ons daarbij.
Tot slot, wat zou je graag zien voor de toekomst van de chemie en de plastic transitie in Nederland?
Ik zou graag zien dat we als wetenschappelijke en industriële gemeenschap nog meer inzetten op samenwerking en innovatie binnen de plastic transitie. We beschikken in Nederland over veel expertise, maar er is nog geen volledig overzicht van alle lopende initiatieven en kennis op dit gebied. Een duidelijke landkaart van waar we staan en wat er mogelijk is, zou enorm helpen. Daarnaast is er nu vooral aandacht voor het circulair maken van het huidige, binnen de lineaire economie ontstane palet aan plastics, en naar mijn zin te weinig voor het echt (moleculaire) herontwerp van kunststoffen en de bijbehorende maakprocessen, zodat deze van meet af aan circulair zijn. Als we dat goed aanpakken, kunnen we internationaal vooroplopen in de overgang naar een circulaire economie voor plastics.