Het onderzoek vond plaats onder leiding van prof.dr. Gert-Jan Gruter, bij de Industrial Sustainable Chemistry groep van het Van ‘t Hoff Institute for Molecular Sciences (HIMS) bij de UvA. Gruter is er bijzonder hoogleraar, naast zijn functie als Chief Technology Officer bij Avantium. Daar leidt hij de ontwikkeling van hernieuwbare en circulaire plastics die cruciaal zijn voor de overgang van onze op fossiele brandstoffen gebaseerde economie naar een hernieuwbare, biobased economie. “Dat we nu glucose kunnen winnen uit het katoen van textielafval levert hieraan een cruciale bijdrage. Het is namelijk een belangrijke grondstof voor biobased producten, maar wordt nu geproduceerd van zetmeel uit mais en graan. Als we op grote schaal kunststoffen gaan produceren uit biomassa, zal de wereld een grote behoefte hebben aan glucose waarvan de productie niet concurreert met de voedselvoorziening.”

Eerste echt werkzame methode

Minstens zo belangrijk is dat het nieuwe proces uit Nature Communications een oplossing biedt voor het gigantische probleem van het recyclen van textielafval. Volgens Gruter is het de eerste echt werkzame methode om zowel katoen- als polyestercomponenten van polykatoen met hoge efficiëntie te recyclen.

Gruter's promovenda Nienke Leenders, eerste auteur van het artikel, voerde veel tests uit in het kader van het vierjarige MiWaTex project dat wordt gefinancierd door NWO en nu ongeveer halverwege is. Het project omvat een samenwerking met textielsorteer- en recyclingbedrijf Wieland, Groenendijk Bedrijfskleding, brancheorganisatie Modint voor de Nederlandse kleding- en textielindustrie, en CuRe, ontwikkelaar van geavanceerde technologie voor chemische recycling van polyester.

Schaalbaar en betaalbaar

Het Nature Communications artikel beschrijft hoe Leenders experimenten uitvoerde in Avantium's proeffabriek voor de gepatenteerde Dawn technologie. Deze werd oorspronkelijk ontwikkeld om non-food plantaardige grondstoffen zoals hout om te zetten in glucose en lignine. Het belangrijkste kenmerk is het gebruik van sterk geconcentreerd zoutzuur (43 gewichtsprocent) bij kamertemperatuur.

Leenders testte echt polykatoen afvaltextiel in Avantium’s Dawn proeffabriek. Daarbij bleek dat de cellulose uit katoen volledig gehydrolyseerd werd tot glucose onder industrieel relevante omstandigheden. Het polyester deel van de stof blijft daarbij intact en is gemakkelijk af te scheiden. In de proeven werd een hoge glucoseopbrengst bereikt. Al met al lijkt het ontwikkelde proces zowel schaalbaar als betaalbaar.

Het glucose is geschikt voor een groot aantal industriële toepassingen zoals polymeren, harsen en oplosmiddelen. Het kan bijvoorbeeld door Avantium zelf worden benut voor de productie van 2,5-furandicarbonzuur (FDCA), een cruciale component in de productie van het biobased PEF-polyester (polyetheenfuranoaat) dat een hernieuwbaar alternatief biedt voor PET-flessen.

Het proces leidt ook tot volledige recycling van het polyester uit het polykatoen. Dit is chemisch te recyclen tot nieuw virgin polyester, zoals werd vastgesteld door tests uitgevoerd door CuRe.

Gunstige technisch-economische analyse

Volgens Gruter biedt het onderzoek een fundament voor het daadwerkelijk op industriële schaal recyclen van polykatoen textiel én om de eerste commerciële non-food glucose te produceren. “Veel partijen proberen deze dingen voor elkaar te krijgen, maar het is nog niemand gelukt. Onze technisch-economische analyse ziet er vrij gunstig uit en Avantium heeft al flink geïnvesteerd in deze ontwikkeling. Onze ambitie is om deze technologie samen met partners naar de volgende fase van commercialisatie te brengen. We liggen op koers om de eerste non-food glucose op de markt te brengen die is verkregen via de methode van bioraffinage.”

Zie ook:

• Onderzoeksgroep Industrial Sustainable Chemistry
• MIWATEX project: Circularity for Mixed cotton/polyester WAste TEXtiles by upcycling to virgin monomer building blocks.
• Avantium
• Avantium: Dawn technology (PDF)

Publicatie: 

Nienke Leenders, Rijk M. Moerbeek, Matthijs J. Puijk, Robbert J. A. Bronkhorst, Jorge Bueno Morón, Gerard P. M. van Klink & Gert-Jan M. Gruter: Polycotton waste textile recycling by sequential hydrolysis and glycolysis. Nat. Commun. 16, 738 (2025) DOI: 10.1038/s41467-025-55935-6