Zeopore Inside

Kattenbakvulling

“Wie huisdieren heeft”, begint Kurt Du Mong aan zijn enthousiaste betoog, “kan zeolieten kennen als kattenbakvulling. In feite zijn het silica-alumina verbindingen die zich o.a. uitstekend lenen voor het absorberen van geurstoffen. Men gebruikt ze ook om bv. gassen te filteren. Maar de toepassing met de hoogste toegevoegde waarde is alleszins als actieve component in katalysatoren. En dat is precies waar Zeopore zich op richt.”

Zeolieten dus. Er zijn er een honderdtal, waarvan er een vijftiental industrieel benut worden. Met hun poreuze structuur en hoge activiteit zijn ze ideaal als katalysatoren in allerhande chemische processen. Omdat daarvoor een hoge zuiverheid en kristallisatiegraad nodig is, worden deze zeolieten allemaal chemisch geproduceerd.

Kurt: “Wat doen katalysatoren dan, hoor ik je nu vragen. Wel, katalysatoren zijn stoffen die de snelheid en selectiviteit van een bepaalde chemische reactie beïnvloeden zonder zelf verbruikt te worden. Zeolieten zijn zeer robuust, onschadelijk en herbruikbaar: dat maakt hen tot milieuvriendelijke katalysatoren. We gebruiken zeolieten o.a. om chemische stoffen als olie of polymeren in plastics katalytisch te kraken. Ze breken de lange moleculenketens van de basisstof in stukken en het resultaat van dat proces zijn nieuwe, bruikbare stoffen.

Ook door verhitting kan je dergelijke ketens breken. Dat heeft twee enorme nadelen: zo’n proces vergt gigantische hoeveelheden energie en je hebt ontzettend weinig sturingsmechanismen om het eindresultaat te beïnvloeden. Zeolieten bieden voor beide problemen een fantastisch alternatief. Zeker als je ze ook nog eens naar je eigen hand kan zetten. Daar zet Zeopore op in.”

Moleculair verkeersinfarct

Kurt: “Bij Zeopore, een spin-off van de KU Leuven, maken we zeolieten poreuzer. Mesoporisatie heet dat met een moeilijk woord en wij hebben daar ons fundament van gemaakt. Zeolieten zijn kristallen met heel kleine scheurtjes of microporiën. En het is in die poriën dat het chemisch proces plaatsvindt, waar de omzetting van een grondstof naar een specifiek product gebeurt. Maar veel van die grondstoffen zoals olie of plastic waste bestaan uit grote moleculen. Die hebben m.a.w. moeite om in die fijne poriën te geraken. En dan riskeer je een soort van verkeersinfarct in die poriën. Een opstopping op moleculair niveau. Dat zorgt voor een lager rendement van je katalysator. 

Wij leggen ons toe op het gecontroleerd groter en dieper maken van die gaatjes. Wij slagen erin ze perfect te tunen: hun grootte, hun volume, maar ook hun interconnectiviteit en andere eigenschappen. Dat betekent – en dat is de kern van ons verhaal - dat we heel gericht ingrijpen op de kinetiek van het proces. Onze ingrepen verhogen niet alleen het rendement, ze sturen het proces perfect naar het product dat je wil realiseren zonder minderwaardige bijproducten te genereren. Onze ingrepen zorgen voor een efficiënter chemisch proces. En daar valt heel wat winst te halen.”

Een luisterend oor

Ze startten met drie enthousiastelingen in 2018, waaronder Dr. Danny Verboekend, de uitvinder van de Zeopore mesoporisatie-technologie, en autoriteit op dit gebied. Vier jaar later werken er zeven mensen en staan er vacatures voor nieuwe collega’s open. Op termijn verwacht Kurt te groeien naar 15 à 25 medewerkers. Die gestage groei werd mee ondersteund door twee ontwikkelingsprojecten en een onderzoeksproject van VLAIO.    

Kurt illustreert het nut van die VLAIO subsidies met een concreet voorbeeld: “Als onze klanten onze technologie testen en een positief resultaat behalen, dan valt dat altijd onder een NDA, een non disclosure agreement of geheimhoudingsplicht. Hoe positief ook, Zeopore kan dit niet gebruiken in externe communicatie of marketing campagnes. Wil je jezelf in beeld brengen, dan moet je eigen  katalytische resultaten kunnen voorleggen. Maar die zijn ontzettend duur. Je spreekt dan over bijna € 200.000 voor een test. De VLAIO steun heeft er mee toe bijgedragen dat we die testen kunnen uitvoeren, om zodoende onze intellectuele eigendom verder te onderbouwen en ons bedrijf commercieel te ontwikkelen. 

Daarnaast creëert zo’n subsidie voor een jong bedrijf als het onze voldoende ademruimte om in een uiterst conservatieve, risico-averse en trage markt te kunnen werken. Er kruipt behoorlijk wat tijd in om klanten te overtuigen van je kunnen. Klanten willen – begrijpelijk – over behoorlijk wat data beschikken over performantie, kosten, stabiliteit, vervuiling, voor ze met jou in zee willen.
En, ook niet onbelangrijk, het vertrouwen dat VLAIO in jouw vooruitgang stelt, helpt ook om investeerders over de streep te trekken.

De vertrouwensrelatie die we intussen hebben opgebouwd met bedrijfsadviseur Bert Reekmans en projectadviseur Maarten Rockelé heeft ons zeker geholpen. We appreciëren de kritisch-constructieve attitude - als Zeopore ons regelmatig informeert en het gaat de aangegeven richting uit, dan blijft VLAIO jullie ondersteunen - enorm. Daarnaast houden ze ons scherp in het helder formuleren en uitwerken van ons groeipad, en de kritische succesfactoren voor de nabije toekomst.”

Geen koude diesel

Het gigantische marktpotentieel van zeolieten illustreert Kurt aan de hand van de gerealiseerde besparingen bij de productie van diesel : “Je wil niet dat diesel of smeerolie bij koudere temperaturen viskeus wordt of uitkristalliseert, want dit geeft slechtere performance in de motoren van tegenwoordig. Producenten kijken daarom met argusogen naar de koude-eigenschappen van de producten die ze op de markt brengen. Welnu, we hebben intussen aangetoond dat je in het omzettingsproces met onze gemodificeerde zeolieten vijf keer minder dieselverlies hebt en een betere productkwaliteit bekomt. Als je dan weet dat de waarde van die extra gewonnen diesel per kraakinstallatie meer dan tien miljoen euro oplevert, dan begrijp je dat onze toegevoegde waarde behoorlijk hoog ligt. 

Tegelijkertijd blijven we behoorlijk nuchter, hoor. Zeopore is een kleine start-up, een klein bedrijfje dat met multinationals negotieert. Klanten die tegelijkertijd ook onze concurrenten zijn. Want zij werken in hun R&D-afdelingen vanzelfsprekend ook op zeolietverbetering. Die onderhandelingen moeten we dus goed voorbereid voeren, en proberen een win-win relatie op te bouwen met dergelijke gereputeerde multinationals.”

Slim je geheimen beschermen

Dat brengt ons naadloos bij een hot topic in deze industrie: intellectuele eigendom. Met een octrooi kan je je technologische uitvinding beschermen. Alleen, zo’n octrooi moet je natuurlijk publiceren en dan kunnen anderen meteen zien waar je mee bezig bent. Een spanningsveld waar Zeopore zeer goed over heeft nagedacht. Kurt: “De technologie waar we uit putten om individuele recepturen te maken, bestaat uit een aantal fundamentele blokken aangevuld met een aantal tips en tricks. Dat zijn inzichten die die fundamentele technologieblokken verfijnen tot het ideale recept voor een specifieke toepassing en een specifiek zeoliet. Onze uitgekiende strategie is om die fundamentele blokken te octrooieren. Maar tegelijk houden we een deel van onze aanvullende knowhow als trade secrets. Zelfs wie onze octrooien leest en bestudeert, heeft nog fors wat ontwikkeling nodig om de ideale receptuur te creëren. Die dubbele bescherming via octrooien en trade secrets is voor ons de veiligste manier van werken.” 
 

100 procent renewable feeds 

Terwijl meer dan 90% van de katalysatorenmarkt zich nu nog op fossiel gebaseerde grondstoffen richt, ziet Kurt een volledig nieuwe markt ontstaan rond biogebaseerde stromen. En ook daar zullen zeolieten hun rol spelen, is hij van overtuigd.

Kurt: “Ik zie heel wat parallellen met de olie industrie van pakweg 70 jaar terug. Daar is men het raffinageproces eerst thermisch begonnen: oliefracties op hoge temperaturen verhitten om de ketens te kunnen breken. Vervolgens zag men dat chemisch kraken met katalysatoren niet alleen energiezuiniger, maar ook veel efficiënter en doelgerichter was. Diezelfde evolutie trekt zich ook door bij (chemische) plastics recycling: van mechanisch verwerken tot thermisch kraken tot het chemisch recycleren met zeolieten: dan krijg je een substantieel hogere output van de herbruikbare fracties. 

In de zuiver biogebaseerde economie speelt die trend nu ook: de omzetting van 100 procent hernieuwbare grondstoffen gebeurt deels fermentatief maar ook deels katalytisch. En daar ontvingen we recent goed nieuws: met onze technologie degraderen de katalysatoren een pak minder snel. Ook hier kunnen onze zeolieten m.a.w. efficiëntiewinsten aanbieden, die dan weer de hele biobased industrie productiever maakt. Met onze technologie kunnen we die shift naar hernieuwbare grondstoffen dus vergemakkelijken en versnellen. 

Zoals je ‘Intel Inside’ hebt voor processoren, zo zou ik graag een ‘Zeopore Inside’ hebben voor alle katalysatoren: zowel in de fossiele brandstoffen, maar zeker ook de plastic waste recycling en de biomassa conversie. Daar willen wij dit jaar een belangrijke focus leggen.”