‘We hebben alles hard nodig’

Wie is Lee Lynd?
Professor Lee Lynd (51) doceert zowel techniek als biologie en aardwetenschappen aan Dartmouth College (Verenigde Staten). Verder is hij buitengewoon hoogleraar microbiologie aan de universiteit van Stellenbosch (Zuid-Afrika) en hij is algemeen en wetenschappelijk directeur van Mascoma – een start-up bedrijf in bio-energie waarvan Lynd medeoprichter is en waar zo’n honderd mensen werken. Mascoma is gespecialiseerd in de productie van ethanol uit cellulose. Dat maakt het mogelijk om biobrandstof te bereiden uit de resten van voedselproductie, gras en houtpulp. Dat voorkomt concurrentie tussen voeding en brandstof. Een van de patenten van Lynd betreft de bacterie clostridium thermocellum die ethanol uit cellulose maakt. Lynd heeft twee keer de Charles A. Lindbergh-prijs gekregen als erkenning voor zijn inspanningen om natuurbehoud en technische vooruitgang met elkaar in balans te brengen.

U geldt nu als expert in biobrandstoffen, maar u bent eenvoudig begonnen: bij een composthoop. Hoe ging dat?
“Ik werkte op een boerderij en daar hadden ze een grote composthoop. Er zat een pijp in waar je een thermometer in kon steken. Ik raakte erg onder de indruk van de hitte. Denk erom, ik was met achttien jaar nog vrij naïef en mijn oorspronkelijke idee was niet erg geslaagd. Ik dacht: mensen hebben warmte nodig, laten we composthopen als warmtebron gebruiken. Ik weet nu dat de hoeveelheid warmte die je eraan kunt onttrekken nooit meer is dan dat je krijgt door de boel te verbranden. Toch heb ik daar toen een jaar mee rondgelopen. Tijdens mijn eerste jaar aan de universiteit van Aberdeen in Schotland kwam ik in een laboratorium voor anaerobe microbiologie terecht. Ik zag daar buizen met cellulose en ook zones waar micro-organismen de cellulose hadden opgelost. Ik dacht: dat is interessant! Micro-organismen die alcohol uit cellulose maken, daar kunnen we wat mee.”

Hoe wist u dat ze alcohol maakten?
“Ik had erover gelezen, dus ik wist dat ze ethanol (‘gewone alcohol’, red.) maakten. En mensen begonnen rond die tijd ethanol als brandstof te beschouwen. Dat was niet erg moeilijk te combineren.”

Ik heb altijd begrepen dat het vergisten van cellulose, in tegenstelling tot suiker, lastig is. Het verbaast me dat ze dat in de jaren zeventig in Aberdeen al deden.
“Men weet al heel lang dat micro-organismen op cellulose groeien en enige ethanol produceren. Niet veel en niet uitsluitend. Biologisch kan het, maar economisch is het niet interessant, tenzij je het organisme en het proces verbetert.”

Nu zijn we dertig jaar later, en ik begrijp dat u precies dat voor elkaar gekregen hebt met uw firma Mascoma.
“Het bijzondere aan onze vinding is dat we een micro-organisme hebben dat cellulose in ethanol kan omzetten zonder toevoeging van enzymen.”

Waarom is dat laatste zo belangrijk?
“Omdat enzymen duur zijn. Bij de huidige prijzen zijn de enzymen net zo duur als de biomassa die je wilt omzetten. Dus je bent de helft van je geld kwijt aan de katalysator. Dat is absurd. Onze micro-organismen maken hun eigen enzymen, en ze lijken nog effectiever ook.”

Hoogleraar industriële microbiologie prof.dr. Jack Pronk doet hier hetzelfde met een gist waarin hij een gen inbouwde uit olifantenmest. Is dat niet twee keer hetzelfde wiel uitvinden?
“Wat je zoekt is een micro-organisme dat cellulose omzet in ethanol. Maar dat bestaat niet in de natuur. Dus je kunt beginnen met een thermofiele bacterie die goed groeit op cellulose en daarin de ethanolproductie verbeteren. Of je begint met een gist die goed ethanol kan maken en je verbetert het vermogen om cellulose aan te kunnen. Waarschijnlijk zullen de eerste commerciële processen trouwens met gist werken om de heel eenvoudige reden dat het lastig is om teveel nieuwe dingen tegelijk te doen.”

Uw bedrijf Mascoma telt honderd arbeidsplaatsen. Is bereiding van tweede generatie biobrandstoffen al zo lonend?
“Dat kun je denken. Maar in werkelijkheid heeft Mascoma nog geen inkomsten. We hebben 150 miljoen dollar opgehaald en de investeerders wachten nog op revenuen.”

Gaat u die verdienen met brandstof of met patenten?
“De meeste start-ups willen óf iets gaan produceren óf technologie ontwikkelen. Het is ongebruikelijk beide te gaan doen, zoals wij willen. Dat biedt zowel uitdagingen als kansen. Als we het goed doen, versterken technologie en productie elkaar. Als we het fout doen, dan komt het niet van de grond.”

Dat lijkt me een hele gok.
“Start-up bedrijven zijn ook een gok! Dat is hun rol in de wereld. Een groot bedrijf zet niet al zijn geld op één enkele mogelijkheid, maar vrijwel alle kleine bedrijven doen dat wel. Vele falen en enkele hebben succes. In het grote geheel der dingen zijn start-ups de pioniers die nieuwe dingen proberen.”

Wat is dan nu het plan?
“We willen in Zuid-Amerika en Afrika minderheidsbelangen nemen in de productie van tweede generatie biobrandstoffen en daar onze technologie inbrengen. Het moet andermans project zijn, omdat zij beter op de hoogte zijn van de lokale omstandigheden.”

Ik vrees voor grote monoculturen, vergelijkbaar met de oprukkende oliepalmplantages in Indonesië, want er zijn vaak enorme oppervlakten mee gemoeid. U hebt daar vast berekeningen over gemaakt.
“Ik heb berekeningen gemaakt en het hangt er maar van af hoe je het inricht. Kijk, kun je biobrandstoffen stom aanpakken? Natuurlijk! Maar als we de vervoerssector duurzaam willen maken, kunnen we dan eigenlijk wel zonder? Ik denk het niet. Bepaalde vormen van transport zullen nog heel lang afhankelijk zijn van vloeibare brandstof. Zo zie ik ons nog niet in een elektrisch vliegtuig stappen. Laat ik eerst zeggen: landgebruik is gecompliceerd. Het land waar ik me op richt is land dat al in gebruik is, dus geen oerwouden. Weidegronden bieden nog de beste perspectieven. Het is allemaal nog wat anekdotisch maar als de Amerikanen de helft van het rundvlees dat ze eten zouden vervangen door kip, zou dat al voldoende land opleveren om de hele wereld van biobrandstof te voorzien. In Brazilië is vier miljoen hectare in gebruik voor de productie van suikerriet voor ethanol, maar tweehonderd miljoen hectare voor koeien die met een hectare per dier flink de ruimte hebben. Als ze de koeien half zoveel ruimte geven zou er heel wat meer biobrandstof geproduceerd kunnen worden. Laatst las ik nog een stuk waarin men stelde dat tien procent van het huidige landbouwareaal genoeg zou zijn om de hele wereld van biobrandstof te voorzien.”

Zou dat wel kloppen?
“Ze gaan uit van een hoge productie en ik weet niet of dat al haalbaar is.”

Wat u voorstelt is land vrij te maken van ander gebruik en het in te zetten voor de productie van biobrandstof.
“De hoofdvraag in het global sustainable bioenergy-project is hoe je grootschalige productie van biobrandstof in balans brengt met voedselzekerheid, natuurbehoud en milieubescherming. Een voorbeeld: in de Verenigde Staten staat veel van de beste landbouwgrond ‘s winters leeg omdat er geen vraag is naar spullen die ze in de winter kunnen verbouwen. Maar als er vraag naar cellulose zou zijn, kunnen ze ’s winters gewassen verbouwen en die oogsten in de lente. Het eiwit in de bladen is dan te gebruiken als veevoer, waardoor ze ’s zomers minder sojabonen hoeven te verbouwen. Het gaat om nieuwe behoeften en nieuwe kansen voor boeren. Als je uitgaat van de huidige situatie waarbij cellulose nauwelijks een waarde heeft en je vraagt of er voldoende biomassa geproduceerd kan worden om alle auto’s op te laten rijden, is het antwoord duidelijk nee. Maar dat is geen wonder. We moeten gecombineerde veranderingen bedenken om tot een duurzame toekomst te komen. Biobrandstof is een van de factoren, maar we moeten dat in balans doen met de andere vormen van landgebruik.”

Is productie van biobrandstoffen wel zo’n goed idee? Biomassa verbranden in een warmtekrachtinstallatie (die zowel stroom als warmte produceert,red.) levert toch een veel hoger rendement op?
“In de eerste plaats kan een deel van de energiebehoeften door elektriciteit gedekt worden, maar een ander deel niet. In de VS bijvoorbeeld is elektriciteit maar een zesde van het totale energieverbruik.”

Maar dat zou er in de toekomst met elektrisch vervoer heel anders uit kunnen zien.
“Dat is waarschijnlijk, ja. Maar zelfs al wordt de helft van de energie elektrisch, dan nog blijft er vijftig procent over. Transport zal daar een flink deel van uitmaken omdat niet alle vervoer elektrisch kan. Biobrandstof blijft dus nodig. Er zijn nu processen in ontwikkeling die tot zeventig procent van de verbrandingswaarde van de biomassa omzetten in een combinatie van biobrandstof en elektriciteit of zelfs meer als je de warmte meerekent. Dus ik denk niet dat verbranding van biomassa in een wkk-centrale zoveel efficiënter is en –zoals gezegd – de biobrandstof blijft nodig.”

Is biobrandstof de sleutel tot duurzaam vervoer?
“Transport staat voor een kwart van het energiegebruik in de wereld. Het is een grote opgave om dat duurzaam te krijgen. Dus we moeten zonnepanelen installeren én windmolens neerzetten én biobrandstoffen maken. We hebben alles hard nodig. Ik zeg vaak: we hebben als mensheid nog maar twee keer een vergelijkbare overschakeling doorgemaakt. Van jager/verzamelaars naar eenvoudige landbouw en van pre-industriële landbouw naar niet-duurzaam industrieel. Alles wijst erop dat we nu op de drempel staan van een derde overgang: die naar een duurzaam-industriële maatschappij. Alleen zijn er dit keer meer mensen, minder tijd en het kan op veel meer manieren misgaan. Als mensen over een paar honderd jaar terugkijken op ons, zullen ze zeggen: het zat er toch duidelijk aan te komen. Ze zullen ons afrekenen op hoe wij nu handelen.”

European Convention of the Global Sustainable Bioenergy Project. Woensdag 24 – vrijdag 26 februari 2010 in de aula.
www.kluyvercentre.nl

 Maddox heeft Nature gemaakt tot het toonaangevende wetenschapstijdschrift dat het nu is. Hij werkte er als hoofdredacteur (editor-in-chief) van 1966 tot 1973, en daarna van 1980 tot 1995. Afgelopen zondag overleed John Maddox (1925 – 2009) in zijn woonplaats Londen.

“Er was verwondering. Toch”, constateert de huidige hoofdredacteur Philip Campbell in Nature (23 april 2009). Natuurlijk, Maddox oogde broos en fragiel. Maar dat was altijd zo geweest. “En toch bleef hij onrustig, onweerstaanbaar en niet te stoppen”. Bovendien verwerft iemand die zoveel Marlboro’s en rode wijn wegwerkt een zeker aura van onsterfelijkheid.

Mogelijk de belangrijkste vernieuwing die Maddox introduceerde was de ‘peer-review’ als selectiecriterium voor onderzoeksartikelen. Niet langer maakten instanties de dienst uit, maar collega-onderzoekers.

Dat was niet zonder gevaar, besefte Maddox zeer wel. Echt origineel werk kan er makkelijk door tegengehouden worden. Zelf zei hij altijd dat het artikel van Watson en Crick over de ontrafeling van de DNA-structuur (1953) er op die manier waarschijnlijk niet doorgekomen zou zijn.

Maddox was van origine en van beroep fysicus met een extreem brede belangstelling. Daarenboven was hij wetenschapsjournalist met dagbladervaring. Zijn vlotte pen, eruditie, droge humor en vlijmscherpe verstand dwongen respect af.

Dat geldt zeker voor de selectie van stukken van hem die Nature nu online heeft gezet, samen met herinneringen aan Maddox van medewerkers. Hilarisch is het stuk over statistiek en het wereldkampioenschap voetbal (‘We wuz robbed’, 1966).

Nature: Maddox special page

Nature: Maddox tribute page

In de laatste aflevering van VPRO Noorderlicht (29 augustus 2002) betoogt John Maddox dat de wetenschap nog lang niet klaar is. John Horgan (Scientific American) had dat destijds gesteld in zijn boek ‘The end of science’.