Palmolie is de meest gebruikte plantaardige olie ter wereld en zal voorlopig nog wel worden geproduceerd, hoewel de industrie een controversiële reputatie heeft: de productie gaat gepaard met vervuiling en ontbossing, en er wordt vaak geen rekening gehouden met lokale gemeenschappen. “De palmolie-industrie wordt alleen maar groter, dus als we niets doen lossen we het probleem niet op”, zegt dr. Ralph Lindeboom van de afdeling Gezondheidstechniek. Samen met PhD-onderzoeker en Delft Global Fellow Saqr Al-Muraisy wil hij ertoe bijdragen dat de sector duurzamer wordt, zowel voor het milieu als voor de lokale bevolking.
De sector is van groot internationaal belang: oliepalmplantages in Zuidoost-Azië en Afrika beslaan samen honderdduizenden hectares. Palmolie-industrie zorgt echter niet alleen voor banen en exportinkomsten, maar ook voor enorme hoeveelheden organisch afval. Dit wordt vaak verbrand of men laat het op het land liggen. Palmolieproductie leidt daardoor tot veel uitstoot van broeikasgassen (zoals methaan) en draagt bij aan klimaatverandering. Een ander probleem is het afvalwater, dat de bodem en het water vervuilt en ook bijdraagt aan de methaanuitstoot. Sinds enkele jaren sporen multinationals, zoals de Nederlandse voedingsmiddelenreus Unilever, de sector aan om over te gaan op schonere productie. “Grote bedrijven dreigen steeds vaker met een boycot van palmolieproducenten die geen duurzaam beheer voeren”, zegt Lindeboom.
Lege vruchtentrossen
Lindeboom is expert op het gebied van het sluiten van nutriëntenkringlopen en houdt zich daarom vooral bezig met de lege vruchtentrossen: het materiaal dat overblijft nadat de vruchten uit de trossen zijn gehaald. Deze lege trossen zijn bij de palmolieproductie de belangrijkste bron van organisch afval. “De trossen zijn ongeveer zo groot als een bananentros, maar de vruchten zelf zijn veel kleiner en de helft van de tros is organisch afval. Ze worden deels verbrand om stoom op te wekken voor de sterilisatie van de vruchten, maar er blijft nog steeds zo’n 80% over.” Deze lege trossen zouden een uitstekende bron van biogas kunnen vormen. “Ze zouden moeten worden voorbehandeld om de lignocellulose af te breken voordat de micro-organismen aan de slag kunnen om biogas te produceren”, legt Lindeboom uit. Al-Muraisy kijkt naar natuurlijke hulpbronnen, zoals geconcentreerde zonne-energie, om de chemische bindingen af te breken. Of je zou, afhankelijk van plaatselijke omstandigheden, schimmels kunnen gebruiken die enzymen zoals laccase en peroxidase produceren. Geconcentreerde zonne-energie is een nieuwe technologie in de palmolie-industrie, in Maleisië in overvloed aanwezig en met een hoge stralingskracht. De grootste wetenschappelijke uitdaging is om deze milieuvriendelijke technologie zo te gebruiken dat het geschikt is voor dit specifieke soort afval.”
Bedrijven in Maleisië – na Indonesië het land dat de meeste palmolie produceert – zetten al stappen op weg naar duurzame productie. Zo heeft de Maleisische National Key Economic Area (NKEA) voor palmolie als een van zijn belangrijkste agendapunten het streven om uiterlijk in 2020 in alle palmoliefabrieken biogasfaciliteiten te hebben geïnstalleerd. Dr. Shahrul Ismail van de Terengganu-universiteit in Maleisië is projectpartner van Lindeboom en Al-Muraisy, en is op zoek naar strategieën om dit doel te verwezenlijken. Hij heeft al geconstateerd dat de biogasproductie bij de fabrieken onvoldoende is voor een stabiele werking van elektriciteitsgeneratoren op basis van biogas. “Daarom wordt biogas vaak domweg opgebrand, maar als we het zouden combineren met biogas uit lege vruchtentrossen zou het genoeg zijn om de toevoer voor de generatoren te stabiliseren.” Een land als Maleisië is de ideale partner voor de ontwikkeling en toepassing van een dergelijke technologie. “Bedrijven beseffen dat maatschappelijk verantwoord ondernemen belangrijk is als ze hun producten willen blijven verkopen.”
Elders in de regio, bijvoorbeeld in Papoe-Nieuw-Guinea of Myanmar (Birma), is de situatie echter anders. “Palmoliebedrijven zijn daar veel kleiner. Wanneer grotere bedrijven op het toneel verschijnen om ze over te nemen, gebeurt dat niet altijd op de prettigste manier, en ontstaan er problemen voor lokale gemeenschappen.” Landen met een groeiende palmolie-industrie scoren hoog op economische ontwikkeling, maar helaas heeft de lokale bevolking hier zelden profijt van. Zij krijgt te maken met vervuiling en met snelle stijging van de prijzen voor drinkwater en elektriciteit als gevolg van de toenemende vraag.
Sterke positie
Lindeboom, Al-Muraisy en Ismail denken allebei dat het antwoord op dit probleem ligt in een actieve betrokkenheid van lokale telers in een vroeg stadium. “Kleine bedrijven kunnen een bijdrage leveren aan de transitie naar duurzame productie, zij kunnen dit proces versnellen.” Het doel van Lindeboom en Ismail is dat lokale boeren worden voorzien van middelen om organisch afval van hun oliepalmen om te zetten in biogas. “Ze kunnen het biogas gebruiken om mee te koken, maar ook voor verdere verwerking van de palmvruchten, zodat deze klaar zijn voor gebruik in fabrieken. Zo creëer je een markt van kleine lokale producenten, en geef je ze een sterke positie in hun onderhandelingen met grotere bedrijven.” Kleine boeren hebben een oogst nodig die voor een constant inkomen zorgt, een omstandigheid die vaak over het hoofd wordt gezien. “Oliepalmen zijn een veilige optie voor zulke boeren, zo lang ze maar niet worden gedwongen hun bedrijf te verkopen.”
Daarom zijn Lindeboom en Al-Muraisy vastbesloten een goedkope, gemakkelijk te onderhouden technologische oplossing te ontwikkelen. Lindeboom: “Een reactor voor de fermentatie van lege vruchtentrossen is in wezen een gesloten vat met micro-organismen. Het is geen moeilijk proces om te starten, maar je moet wel zorgen voor goede startvoorwaarden. En je moet de lokale situatie goed begrijpen. Daarom is het goed dat Al-Muraisy deel uitmaakt van het project.” Voordat hij naar Delft kwam, studeerde en leefde Al-Muraisy zes jaar in Maleisië. Tijdens zijn studie daar focuste hij zich al op palmolie en environmental engineering, en bezocht hij een aantal kleine en grote plantages. “Ik zag de lokale situatie, de uitdagingen en de kansen die er zijn. Ik ben ervan overtuigd dat we vanuit dit project een bijdrage kunnen leveren aan de industrie, dat we verschil kunnen maken.”
Robuustheid
Robuustheid en weinig onderhoud zijn sleutelkenmerken in het ontwerp van goedkope oplossingen. “Je zou bijvoorbeeld een bioreactor kunnen ontwerpen die zichzelf leegmaakt en vult, zonder een pomp met veel onderdelen die veel onderhoud vereist”, licht Lindeboom toe. Een dergelijke ontwerpfilosofie lijkt in eerste instantie ver af te staan van zijn werk aan de Universiteit Gent, waar hij met het oog op de ruimtevaart een gesloten systeem ontwierp voor het onttrekken van water en voedingsstoffen aan urine. Maar Lindeboom zegt: “Bij ruimtevaartonderzoek moet technologie werken met één druk op de knop en mag er niets misgaan. Daarom gelden daar ook die eisen voor robuustheid en weinig onderhoud.” Het ontwerpen van een duurzame palmolie-industrie is weliswaar evengoed een uitdaging, maar het is een doel dat bereikbaar is wanneer we met beide benen op de grond blijven staan.
