Enzymen breken textielvezels af tot nuttige grondstoffen

Jaarlijks gooien we in Nederland ruim 200 miljoen kilo kleding weg, rapporteerde Rijkswaterstaat in 2022. Lang niet alles daarvan kan gerecycled worden. RUG-hoogleraar biotechnologie en toegepaste microbiologie Gert-Jan Euverink werkt samen met start-up bedrijf BioFashionTech om het materiaal waar écht niks anders meer mee te beginnen is – en wat dus op de vuilnisbelt zou eindigen – om te zetten in nuttige grondstoffen voor de biotechnologische industrie. ‘Van de suikers die we zo uit katoen verkrijgen kan een bedrijf zoals DSM of Avantium weer bioplastic maken, of biogas, of schoonmaakmiddelen.’

FSE Science Newsroom | Charlotte Vlek

Stel, je gooit een oude broek in de kledingbak. Als de broek nog goed is (hij was alleen wat te krap geworden) dan kan hij naar de tweedehands verkoop. Bij beschadigingen kan er van de stof of van de uitgerafelde draden nog wel weer wat nieuws gemaakt worden, of desnoods worden de vezels van de stof gebruikt voor bijvoorbeeld isolatiemateriaal. ‘Als al die mogelijkheden uitgeput zijn, dan kan biotechnologie een uitkomst bieden,’ vertelt Euverink. ‘Daarmee kunnen we het textiel afbreken tot op de moleculen.’ 

De biotechnologische methode van Euverink en BioFashion Tech maakt gebruik van enzymen uit bacteriën, schimmels of gisten voor de cruciale omzetting. Plantaardige materialen zoals katoen bevatten namelijk cellulose, en de enzymen die Euverink en BioFashionTech gebruiken, breken die cellulose af tot de bouwstenen waaruit het bestaat: suikers.

‘Een groot voordeel van deze methode is dat enzymen die de omzetting doen selectief zijn: alleen de cellulosehoudende vezels, zoals katoen, worden afgebroken terwijl de synthetische stoffen ongemoeid blijven.’ Als die broek die jij in de kledingbak had gegooid bestaat uit een polyester-katoenmix, dan is dat voor dit biotechnologische proces dus geen enkel probleem. En dat is best bijzonder, want polyester-katoenmix is geliefd bij kledingfabrikanten vanwege de gunstige eigenschappen, maar heel lastig te recyclen omdat het zo moeilijk is om de materialen goed te scheiden zonder ze kapot te maken.

Een waterig goedje met drijvende stukjes polyester

En hoe ziet zo’n proces er dan precies uit? Euverink beschrijft: ‘Een pallet met kleding komt binnen. Daar zitten nog ritsen en knopen en dat soort dingen aan. Dat moet eraf, en dan gaat de kleding door een shredder. Dat is allemaal niet zo moeilijk – er zijn wel machines die dat kunnen doen. Vervolgens gaan de kleinere lappen beetje bij beetje in de reactor: een grote bak waarin onze enzymen het cruciale werk doen.’

Het eindresultaat is een waterig goedje met daarin mogelijk nog wat drijvende stukjes polyester. De drijvende stukjes gaan naar de plastic recycling, terwijl de waterige oplossing kan worden verkocht. Want in dat vloeibare goedje zitten de suikers uit cellulose opgelost, die andere bedrijven kunnen gebruiken voor het maken van bijvoorbeeld bioplastic, biogas of schoonmaakmiddelen.

Duurzaam en economisch rendabel

Euverink: ‘Het doel van dit onderzoek is om het bestaande proces van BioFashionTech verder te optimaliseren, en duurzaam en economisch rendabel te maken.’ Om dat te doen moet het hele proces zo goed mogelijk afgesteld worden. Euverink somt op: ‘We gaan verschillende verwante schimmelsoorten laten groeien, en selecteren degene die het meest van het benodigde enzym produceert. Dan bekijken we hoe de omzetting in de reactor het beste verloopt: bij welke temperatuur, en welke zuurtegraad? En we moeten bekijken of we dat suikerwater misschien nog geconcentreerder moeten maken, of moeten zorgen dat het langer houdbaar wordt.’ Sinds kort is er een promovendus bezig met wat er gebeurt onder invloed van kleurstoffen in het textiel: misschien is er nog een voorbewerkingsstap nodig voordat de lappen de reactor in gaan.

Euverink heeft in zijn lab een reactor die tot duizend liter kan verwerken – daar gaat zo’n vijftig tot honderd kilo textiel. Dat is al aardig groot voor laboratoriumonderzoek. ‘Ik vind het belangrijk om ook de stap naar de buitenwereld te maken, en niet alleen op kleine schaal te werken.’ En wie weet zal dan je afgedankte broek ooit eindigen als een stuk speelgoed gemaakt van bioplastic.

Dit onderzoek is onderdeel van SORTED, onder leiding van textielinzamelaar Sympany. Deze onderzoekslijn binnen SORTED bouwt voort op de reeds bestaande technologie van BioFashionTech.

Lees meer: