ENGINEERINGNET.BE - Die startup groeide uit de O&O aan de inBio onderzoeksgroep aan de Universiteit Gent en de Bio Base Europe Pilot Plant om microbiële duurzame biosurfactanten te produceren uit afvalstromen van de agro-voedingsindustrie zoals vervallen fruit en groenten uit de supermarkt, gebruikte frituuroliën,…
Met de investering versterkt het bedrijf zijn team, breidt het zijn gamma biosurfactanten uit en trekt het naar industrialisering. Er zijn bouwplannen voor een fabriek die in een eerste fase zo’n 2.000 ton per jaar kan produceren. Daarvoor wil de startup dit jaar nog de nodige fondsen ophalen. “Onze launchplant gaat over minstens 20 miljoen euro”, rekent bioingenieur Bernd Everaert (33), CTO van AmphiStar, dat nu zijn labs in de Gentse VIB-PMV Bio-Incubator heeft.
Opmerkelijke levenscyclusanalyse inspireert
Wereldwijd wordt jaarlijks zo’n 20 miljoen ton surfactanten geproduceerd. Surfactanten of oppervlakte-actieve stoffen verlagen de oppervlaktespanning van een vloeistof die daardoor gemakkelijker schuimt, of mengt, of… Ze komen voor in velerlei formulaties en dienen in allerlei producten van personal en home care, van zepen tot cosmetica, inkten, verven,… De startup innoveert met zijn invulling van ‘bio’, ‘circulariteit’ en ‘milde fermentatieprocessen’ als alternatief voor fossiele en op palmolie gebaseerde grondstoffen.
Het onderzoek aan de UGent loopt al 20 jaar. Na een opmerkelijke levenscyclusanalyse in 2015 realiseerden de onderzoekers zich dat, ook al gebruikten ze fermentatoren en startten ze hun proces zelfs met biogebaseerde materialen, ze qua duurzaamheid toch niet beter scoorden dan anderen! “80 % van de milieu-impact van ons product kwam immers van de grondstof die de suikers of oliën -typisch koolzaad- leveren voor het fermentatieproces. Het gaat om direct landgebruik, water, meststoffen, onkruidbestrijding, transport, verwerking,… “We hadden die impact schromelijk onderschat.” Het moest dus anders.
“Met AmphiStar halen we nu surfactanten uit afval- of industriële zijstromen die lokaal beschikbaar zijn, geen directe impact hebben op landgebruik, geen fossiele grondstoffen vergen en geen beslag leggen op voedingsgewassen.” De meeste surfactanten zijn chemisch geproduceerd en slecht bioafbreekbaar. “De onze zijn niet eco-toxisch en wel bioafbreekbaar. Maar als je naar de markt trekt, zijn kost en ‘performance’ cruciaal.”
“Fossiel is eindig. Hoe sneller we de olie in de grond kunnen laten, des te beter”, zegt COO dr. Sophie Roelants (41), medeoprichtster en aanvankelijk CEO. De opkomst van internet en sociale media zetten grote bedrijven steeds meer onder druk om duurzaamheidsdoelstellingen te halen. “Ik wou eerder van start”, zegt Roelants die al sinds 2009 actief is op het platform.
Maar ‘timing is everything’, wist ze van medeoprichter Wim Soetaert. Eerst werkte ze haar doctoraat af. Een reeks Europese projecten (van Biosurfing, Carbosurf tot Waste2Func) en een IWT-project, dat sleutelde aan een breder/diverser aanbod van surfactanten, volgden. AmphiStar ging drie jaar geleden, in 2021, van start.
Focus en schalen met een capex-intensief verhaal
De uitdagingen: dit is een capex intensief gebeuren. “We spreken over ‘deeptech’: het modificeren van giststammen, het voorbehandelen van afval en industriële zijstromen, de productie -fermenteren en opzuiveren, formuleren-,…”
Voor het produceren wil men in tussentijd een beroep doen op CMO’s (customer manufacturing organisation) of tollers. “Tollers, die in Europa aan precisiefermentatie doen en voor voeding en farma produceren, matchen echter niet onmiddellijk met de verwerking van ‘afval’ als grondstof.” Het is moeilijk voor die tollers om ‘afval' in te nemen. Het is dus ook moeilijk voor AmphiStar om de productie extern op te schalen.
“Met onze duurdere biosurfactanten moeten we hoogwaardiger, duurdere producten aanspreken. Om schaal te halen, de prijs naar beneden te brengen en een bredere markt te kunnen aanspreken.” Vandaag mikt de startup op home care en personal care. Ze verwacht echter niet de bulk van chemische producenten op korte termijn te kunnen vervangen.
“De ‘green premium’ -wat de consument bereid is meer te betalen voor het duurzamer product- bedraagt slechts 10%. De ‘cost of use’, de kost per performantie, telt. Het mag iets meer kosten als je product performanter is.”
Robuust proces
“Het gaat er om een robuust proces te ontwikkelen. Ook als je vertrekt van een meer onzuivere stroom, moet je er op een bepaald ogenblik je grondstoffen uit weten te halen.” In het Europese SurfsUp-project werkt AmphiStar samen met het Estse Fibenol dat houtzaagsel wil opwaarderen. Het gaat hen om de C5- en C6-suikers om de surfactanten te maken. Afval is niet gratis. Eén van de stromen die AmphiStar soms aanboort, is gebruikt frituurvet. De grote vraag van de luchtvaart, die dat voor biofuel inzet, heeft het bizarre effect dat de gebruikte olie soms even duur is als koolzaadolie in de winkel.
AmphiStar wil geen afvalcollector worden. “We willen wél in ‘co-locatie’ zitten met de nodige afvalstromen”, zegt Everaert. Go-to-market Drie jaar geleden ging AmphiStar van start met een licentiemodel. “We merkten dat producenten van chemische surfactanten niks afweten van een biologisch proces. Daar zit dus veel koudwatervrees.”
De startup had ook nog geen funding opgehaald. “Elk licentiemodel vergt credibiliteit. Anderzijds vonden merken onze aanpak wél ‘super interessant’. Die willen dus wél de producten. Maar wie gaat de productie doen? We beseften al gauw dat wij de eerste productie zelf zouden moeten doen. We focussen nu eerst op een productiemodel. Maar als een partij een productieakkoord wil, zijn we daar niet tegen.”
De engineeringstudies van de eerste launchplant lopen. Goed voor 2.000 ton product tegen eind 2027. Wellicht in de haven van Antwerpen op de voormalige Opel-site, NextGen. Binnen het jaar komen er dan zo’n 30 mensen bij en groeit AmphiStar naar 55 mensen. Deze volcontinue demofabriek vergt extra funding. Drie jaar later wil het bedrijf toewerken naar een co-locatie met een commerciële partner, een biorafffinaderij, een afvalcollector,… en een fabriek van minstens 20.000 ton.
“We denken aan het afsluiten van joint ventures met corporates.” Men zoekt ook joint development akkoorden met marktspelers die willen mee-investeren in de O&O. “De toekomst van AmphiStar zit in de nieuwe biosurfactanten in het portfolio maar er is nog meer O&O noodzakelijk. We spreken ondertussen met kleine, middelgrote en grote bedrijven, met private labels en distributeurs. We verkennen verschillende go-to-market strategieën. Er zitten ook meerdere nieuwe producten in de pijplijn.”
Biosurfactanten
Een surfactant of oppervlakte-actieve stof verlaagt de oppervlaktespanning van een vloeistof die daardoor gemakkelijker grotere oppervlakken vormt. Voeg je een beetje oppervlakte-actieve stof, bijvoorbeeld afwasmiddel of zeep, toe aan water, kan je niet alleen bellen blazen maar ook dringen water en zeep makkelijker door in textiel. Surfactanten worden gebruikt in afwasmiddel, detergent, douchegel, shampoo, tandpasta, huidcrème, inkt, verf, lijm,… Er zijn heel veel verschillende soorten, elk met specifieke eigenschappen. Amfifiele surfactanten, bijvoorbeeld, hebben een water- én een olielievend deel. Eén enkele toepassing vergt soms een cocktail van meerdere surfactanten die verschillende kenmerken uitbalanceren.
Jaarlijks wordt zo’n 20 miljoen ton surfactanten geproduceerd. 45% wordt helemaal uit fossiele grondstoffen gemaakt. Zo’n 50% is deels fossiel en deels plantaardig maar dat is dan typisch tropische palmolie die gepaard gaat met ontbossing. De resterende 5% zijn volledig biogebaseerde surfactanten, typisch chemisch geproduceerd uit palmolie en suikers. Minder dan één honderdste is het product van micro-organismen en planten-extracten, zoals saponines of van de ‘zepige’ cashewnoot.
Genetisch modificeren
De diversiteit in het aanbod surfactanten realiseert AmphiStar door het genetisch modificeren van de micro-organismen die instaan voor een gerichte fermentatie. Anders dan GMO’s in de landbouw en het risico biodiversiteit te verliezen, verloopt hun fermentatie of productie in gesloten systemen. Contained use. De GMO wordt afgescheiden van de surfactant, dus het gaat om GMO-afgeleiden. Andere GMO-afgeleide producten worden reeds courant aangewend in wasmiddelen, (pulploos) fruitsap, insulineproductie,… “Veilige micro-organismen en mutaties die ook in de natuur zouden kunnen optreden”, aldus COO dr. Sophie Roelants.
AmphiStar, de naam wijst enerzijds naar ‘amfifiele’ moleculen, chemische verbindingen die zowel hydrofiele als lipofiele eigenschappen hebben, surfactanten dus. Anderzijds wijst ‘-star’ naar de specifieke gist waarmee het hele verhaal startte: Starmerella bombicola. Deze gist, die in de 70-erjaren geïsoleerd is uit de honing van een hommel, produceert surfactanten met antimicrobiële eigenschappen. “We kunnen groene chemie gebruiken om onze surfactanten op te breken en andere moleculen te ontwikkelen. Met ozon kunnen we korteketensurfactanten maken met bijzondere eigenschappen.”
AmphiStar heeft zijn labs in de Gentse VIB-PMV Bio-Incubator waar een twintigtal biotech startups terecht kunnen. Het bedrijf telt 21 mensen, helft om helft vrouwen én mannen. De meeste zijn bioingenieur en -technici.
