Onafhankelijke kenners van de chemie achter bindmiddelen en verfformuleringen zijn er niet veel. Zeker niet met een specialisatie in duurzaamheid. Ad Hofland, voormalig senior research chemist sustainability bij DSM, nu bezig met de oprichting van een zelfstandig adviesbureau, is er één. ‘Ik help de hoeveelheid CO2 in een vierkante meter verf te verlagen.’
Het wereldje kent u wel, en u kent het wereldje.
‘Het aantal specialisten in Nederland dat zich met de chemie van verfgrondstoffen bezighoudt is inderdaad niet zo groot, dus je komt elkaar regelmatig tegen. Daarnaast maak ik al lang deel uit van de Themagroep Innovaties van de VVVF. Dat is onbezoldigd, ja. Een paar vergaderingen per jaar. Het is gewoon leuk om met kenners van gedachten te wisselen over waar het heen gaat met de verfindustrie.’
Nou u het zegt: waar gaat het heen?
‘De trend is duidelijk naar meer duurzame verven en dus naar meer duurzame grondstoffen. Waarbij dan wel meteen de verwarring en soms de marketing begint. Want een cradle-to-cradle verf bestaat volgens mij nog steeds niet: dan zou je de verf van het substraat moeten afhalen en weer als verf gebruiken. Je hebt biobased, verf gebaseerd op herwinbare grondstoffen, zoals hout, aardappelmeel, maïsstengels. En je hebt biodegradable, producten die door de natuur worden afgebroken en geen schade aanrichten.’
Dat laatste zal je wel niet bij verf hebben?
‘Nou, het speelt bij Kobalt. Dat metaal wordt aan alkydverf toegevoegd als droger. Kobalt zou carcinogeen zijn, kankerwekkend. Het onderzoek dat dat aantoont rammelt nogal. Het was een proef met muizen en met kobaltnitraat, een heel klein molecuultje. Maar goed, die muizen werden ziek. Nu is een grote leverancier van kobalt zo slim geweest om het kobalt te binden aan een polymeer. Daarmee is het atoom zo groot dat het niet meer biobeschikbaar is: het is onschadelijk voor levende organismen. Dus daar speelt bioavalability een rol. Overigens kun je voor kobalt ook prima ijzer nemen. Iets zwaarder atoom, minder schadelijk. Maar ijzer is geel-bruinig, kobalt is blauw-paarsig. Complementaire kleuren. Dan moeten de verffabrikanten al hun 9000 kleuren herformuleren. Daar zitten ze niet op te wachten.’
Waar zitten ze wel op te wachten?
‘Kijk: een biobased verf, die maak ik voor tachtig procent met twee vingers in de neus. De producten zijn ervoor. Het gaat om de laatste twintig procent. De vraag is: wordt het een drop-in replacement, kun je gewoon een deel van je formule vervangen voor iets anders, of wordt het een functional replacement, komt er iets volkomen anders? Dat speelt ook op bindmiddelniveau. De bindmiddelfabrikanten weten hoe je een tereftaalzuur moet inzetten. Dat doen ze op grote schaal. Zodra iemand een biobased tereftaalzuur bedenkt, heb je een drop-in: de fabrikanten kunnen er meteen mee aan de slag.
Iets anders is furaandicarbonzuur. Zo’n biobased tereftaalzuur is een polyzuur, combineer het met poly-alcohol en je hebt polyester. Combineer een polyester met een vetzuur en je hebt een alkydhars. Maar Furaandicarbonzuur, FDCA, dat gemaakt kan worden vanuit hout, daar is een heel nieuw productieproces voor nodig. De toepassing van die polymeren in verf en plastics moet nog uitgewerkt worden. Dat is dus een beetje een kip-of-ei vraag: waarom zou je de grondstof produceren als er geen afnemer voor is?’
Dus dat gaat niet gebeuren?
‘Er zijn altijd hindernissen. Wat betreft een biobased tereftaalzuur: het kan gemaakt worden, maar kost nu, door het experimentele stadium, een kapitaal. Terwijl hetzelfde product, gebaseerd op fossiele grondstof, aardolie, 0,70 euro per kilo kost. Dat zijn gedebottelneckte processen, heel efficiënt, met een lage carbon footprint. En een compleet nieuwe fabriek opzetten, dan moet je investeerders hebben. Toch werd er pas aangekondigd dat een Nederlands bedrijf in Antwerpen een fabriek gaat realiseren voor de productie van FDCA. Opmerkelijk. Nu zat ik pas te grasduinen in patentverslagen. Blijkt een grote frisdrankfabrikant pas een patent te hebben verkregen op de fabricage van kunststofflesjes gebaseerd op dat FDCA. De ene ontwikkeling stimuleert de andere.’
Maar het kan altijd beter?
‘Een biobased product begint altijd met een kleine en soms zelfs negatieve CO2 footprint: de plant die gebruikt wordt heeft namelijk in zijn leven veel CO2 opgenomen. Het gaat daarna om het aantal bewerkingen, maar ook om de energie die nodig is om het product te verpakken en te vervoeren, het licht dat brandt in de opslag, de energie die nodig is om het bij het substraat te krijgen. Dat telt allemaal mee in de CO2 . Gemiddeld zit in een vierkante meter verf 0,4 kg CO2 . En dan tellen we, volgens algemene richtlijnen, alleen nog maar de oplosmiddelen en het bindmiddel. In pigmententen zit niet zo veel, al kost het bijvoorbeeld wel veel CO2 om Titaandioxide te maken. Over de andere componenten zeggen de regels niets, al was het maar omdat je dan aan de ‘peper en zout’ van de verffabrikanten komt, hun geheime formules. Wat betreft die CO2 in die vierkante meter verf: bij sommige verven is dat wat meer, bij sommige wat minder. Mijn grote uitdaging, en die van de industrie, is om dat percentage verder naar beneden te brengen.’
Foto:
Ad Hofland: ‘Tereftaalzuur met poly-alcohol geeft polyester. Combineer dat met een vetzuur je hebt een alkyd’
Foto: JMS