De groeiende wereldbevolking zorgt ervoor dat grondstoffen steeds schaarser worden. Daarom heeft Nederland als doelstelling om in 2050 een circulaire economie te hebben waarin alle grondstoffen herbruikbaar zijn. Daarvoor zijn echter nieuwe scheidingstechnologieën nodig die waardevolle stoffen kunnen winnen uit stromen die anders als afval zouden zijn geëindigd.
ELEKTRISCH AANGEDREVEN SCHEIDINGSTECHNOLOGIEËN
Het onderzoek van Sissi de Beer draagt hieraan bij. In het door NWO gefinancierde project ReCoVR (Recovery and Circularity of Valuable Resources) ontwikkelt ze met haar team nieuwe materialen en coatings voor elektrisch aangedreven scheidingstechnologieën. Die zijn energie-efficiënter, schoner en specifieker dan de huidige scheidingsmethoden. Ze richten zich hierbij op vijf toepassingsgebieden: waterzuivering, het isoleren van smaakstoffen, het recyclen van chemicaliën, het terugwinnen van voedingsmiddelen zoals suiker en zout en het zuiveren van eiwitten die onder andere worden gebruikt bij de productie van vleesvervangers en eiwitrijke zuivel. Bij die laatste toepassing zijn de biggetjes, het bekende snoep van producent Katja, een treffend voorbeeld.
AARDAPPEL: EINDELOZE MOGELIJKHEDEN
Sissi werkt daarin nauw samen met het bedrijf Avébe, dat industriële aardappelen verwerkt. Sissi: “De aardappel lijkt voor velen een simpel gewas, maar voor ons is het een plantaardige bron met eindeloze mogelijkheden. De aardappel levert zetmeel, eiwit en andere essentiële ingrediënten. Deze ingrediënten kunnen van onschatbare waarde zijn. Dankzij de aardappel leveren we duurzamere en gezondere oplossingen en producten.”
De industre slaagde er tot voorkort alleen nog maar in om de zetmelen op een duurzame manier uit aardappelen te halen. De reststroom was een waterige vloeistof die rijk is aan eiwitten. “Pas sinds kort is het besef van de waarde daarvan veel groter geworden”, vertelt Sissi. “Denk dus aan gebruik in vegan kaas, vleesvervangers, een alternatief voor ei, gelatine en nu ook snoepjes. Tegelijkertijd hebben we een alternatieve en duurzame manier gevonden om die eiwitten uit de vloeistof te halen. De oude manier gebeurde met oplosmiddelen en is erg schadelijk voor het milieu.”
COMPLEX
Volgens Sissi is deze doorbraak een belangrijke bijdrage aan het realiseren van een circulaire economie. “Zo’n samenleving is natuurlijk niet zo eenvoudig. Je hebt te maken met complexe afvalstromen waar je specifieke moleculen uit moet halen. Met traditionele scheidingsmethodes is dat vaak te ingewikkeld. Het filteren van lage concentraties van een bepaald molecuul is bovendien intensief en dus kostbaar en daarmee voor bedrijven niet interessant. We hebben echt dit soort nieuwe scheidingstechnieken nodig om stappen te maken.” De nieuwe techniek van Sissi en haar team richt zich op elektriciteit. “We zetten een elektrisch veld op een bepaalde materie juist aan of uit, om zo bepaalde moleculen naar het oppervlak te halen. Dit onderzoek was tot nu toe heel fundamenteel en daarmee ver verwijderd van een toepassing, maar dat is veranderd. Nu we hebben laten zien dat we bepaalde moleculen goed kunnen vangen en snappen hoe we ze weer gecontroleerd los kunnen laten, gaan we werken aan het ontwikkelen van processen waarin we kunnen opschalen en daadwerkelijk producten realiseren.”
MIDDELBARE SCHOLEN
Sissi betrekt ook jongeren bij haar onderzoek. “We starten een project op een middelbare school, in samenwerking met de lerarenopleiding van de UT. Leerlingen kunnen dan zelf snoepjes maken, bijvoorbeeld makarons of marshmellows. We leren ze dan hoe je op een milieuvriendelijke manier eiwitten kunt scheiden en dan laten we ze vervolgens zelf hun eigen snoep maken van deze eiwitten.”
OPLEIDINGSDIRECTEUR
Onderwijs heeft een centrale plek in het werk van Sissi. “Door de volgende generatie talent op te leiden en enthousiast te maken voor onderzoek, maken we de grootste impact”, vind ze. Daarom heeft Sissi enkele jaren geleden besloten om naast haar werk als onderzoeker, ook de rol van opleidingsdirecteur van Technische Natuurkunde op haar te nemen. “Als opleidingsdirecteur kun je meer betekenen voor studenten en docenten en dat bevalt me tot nu toe heel goed. Met z’n allen kunnen we zo werken aan een duurzame toekomst.”
