Risico’s beperken bij fermentatie-innovaties van lab naar industrie
Fermentatie biedt grote kansen om duurzamere chemicaliën, materialen en eiwitten te produceren. Maar een fermentatieproces opschalen van laboratorium naar industriële schaal is complex en risicovol. Daar komt VITO in beeld.
VITO is een externe R&D‑partner voor de industrie en ondersteunt onderzoek, ontwikkeling en technologische innovatie. We richten ons op fermentatie‑innovaties met een lage TRL en helpen deze te vertalen naar robuuste, schaalbare processen. Zo overbruggen we de kloof tussen laboratoriumonderzoek en pilotfase.
Onze fermentatiediensten
VITO biedt een door experts gedreven ontwikkelomgeving waarin industriële R&D‑teams fermentatietechnologieën veilig kunnen testen, uitdagen en verbeteren. Door gespecialiseerde fermentatie‑expertise te combineren met state‑of‑the‑art infrastructuur, kunnen bedrijven innovaties in een vroege ontwikkelingsfase en veelbelovende processen verkennen zonder technische of financiële risico’s.
We bieden de volgende diensten aan:
- Procesintensificatie om de prestaties, robuustheid en efficiëntie van fermentatie te verbeteren onder realistische procesomstandigheden
- Testen tot TRL 5, waarbij de technische, operationele en economische data worden gegenereerd die nodig zijn voor verdere pilotontwikkeling
- Ondersteuning bij opschaling via modellering, digital twins en techno-economische analyses
Waarom samenwerken met VITO voor industriële fermentatie?
Wij ontwerpen en ontwikkelen fermentatieprocessen die afgestemd zijn op jouw technologie, grondstoffen en ontwikkelingsvragen, steeds onder realistische en industrieel relevante omstandigheden.
Onze aanpak is gebaseerd op vier pijlers die cruciaal zijn voor succesvolle industriële fermentatieontwikkeling.
1. Flexibele grondstofverwerking
VITO heeft uitgebreide ervaring met gasvormige koolstofbronnen, CO₂-afgeleide C1- en C2-intermediairen, (tweede-generatie) grondstoffen en organische afval- of nevenstromen. Onze testfaciliteiten zijn geschikt voor zowel zuivere modelgrondstoffen als variabele industriële inputs. Hierdoor kunnen industriële R&D-teams werken met de materialen die zij al beschikbaar hebben.
2. Procesintensificatie
We passen strategieën voor procesintensificatie toe om de prestaties, robuustheid en efficiëntie van fermentatie te verbeteren. Een belangrijk aandachtspunt is het aanpakken van gas-vloeistof-massatransferbeperkingen en metabole inhibitie. Met behulp van geavanceerd reactorontwerp en operationele strategieën analyseren en optimaliseren we het procesgedrag tijdens opschaling.
3. Geïntegreerde scheiding
Waar relevant onderzoeken we de combinatie van fermentatie met procesgeïntegreerde scheiding. Dit geeft al in een vroeg stadium inzicht in mogelijke verbeteringen in opbrengst en productiviteit, productterugwinning en verrijking, en energieverbruik. Tegelijk helpt het beperkingen te identificeren die latere ontwikkelingsfasen kunnen beïnvloeden.
4. Versnelde opschaling
VITO ondersteunt versnelde opschaling met behulp van state-of-the-art infrastructuur en specifieke scale-down-capaciteiten. Door belangrijke procescondities op kleinere schaal te reproduceren, onderzoeken we hoe fermentatiesystemen zich gedragen tijdens opschaling en kunnen we mogelijke risico’s vroegtijdig identificeren.
Experimenteel werk wordt aangevuld met Process Analytical Technologies (PAT), digital twins en modelleringstools. Hierdoor kunnen operationele strategieën en schaalgerelateerde effecten zowel fysiek als virtueel worden onderzocht. Zo kunnen industriële R&D-teams de ontwikkelingstijd verkorten en efficiënter toewerken naar de pilotfase.
Onze fermentatieplatformen
VITO biedt twee fermentatieplatformen die circulaire oplossingen ondersteunen in de chemische, materialen-, feed- en voedingssector.
Gas- en C1-fermentatie
CO₂ en industriële gassen omzetten in waardevolle producten
VITO ondersteunt industriële R&D-teams bij het omzetten van CO2 en C1-gassen in waardevolle producten via fermentatie. Gasfermentatie vereist gespecialiseerde infrastructuur. VITO beschikt over een uniek hogedruk-gasfermenterprototype, waarmee ontwikkeling onder industrieel relevante omstandigheden mogelijk wordt.
Bij drukken tot 10 bar overwinnen we gas-vloeistof massatransferbeperkingen en verkrijgen we realistische inzichten in prestaties en schaalbaarheid.
Hybride abiotische/biotische concepten krijgen steeds meer aandacht. Hierbij wordt CO2 eerst omgezet in vloeibare C1- of C2-intermediairen, zoals formiaat, methanol en acetaat. Deze worden vervolgens verder omgezet in eindproducten met een hoge toegevoegde waarde.
We hebben aantoonbare ervaring met de productie van biopolymeren zoals PHA en platformchemicaliën zoals acetaat, ethanol en isobuteen, met gebruik van industriële gassen en via zowel directe als indirecte (hybride) conversieroutes.
Geschikt voor bedrijven die:
- CO2 en industriële restgassen willen valoriseren
- koolstofgebaseerde chemicaliën en materialen willen ontwikkelen
Microbiële conversie van organische grondstoffen
Organische en reststromen omzetten in waardevolle grondstoffen
VITO ondersteunt industriële R&D-teams bij het omzetten van organische reststromen in waardevolle producten via fermentatie. We werken met verschillende micro-organismen en geïntensiveerde procesarchitecturen om heterogene en variabele grondstoffen te verwerken.
Onze expertise omvat het omzetten van organische grondstoffen in oplosmiddelen, organische zuren, single-cell-eiwitten, biopolymeren en meer. We passen zowel batch- als continue fermentatieprocessen toe en intensiveren deze verder met membraanbioreactoren (MBR) en in-situ product recovery (ISPR).
Geschikt voor bedrijven die:
- organische nevenstromen willen valoriseren
- biogebaseerde chemicaliën en materialen willen ontwikkelen
Hoe VITO jouw bedrijf ondersteunt
Je kan met VITO samenwerken in elke fase van je ontwikkeling:
- Screening en haalbaarheid: is jouw concept schaalbaar?
- Procesoptimalisatie: hoe kunnen opbrengst, doorvoer, stabiliteit en kosten worden verbeterd?
- Economische en milieu-analyse: heeft het businesspotentieel?
- Projectondersteuning: van technische begeleiding tot gesubsideerde samenwerkingen
