De meestvoorkomende reactie op aarde is fotochemisch, namelijk fotosynthese. ‘Maar toch vind je fotochemie nog maar weinig terug in opgeschaalde industriële processen’, zegt Koen Van Aken, CSO van start-up Creaflow, gevestigd in BlueChem Antwerpen. ‘Wel is er steeds meer interesse om het als alternatieve energiebron te gebruiken, omdat het paden mogelijk maakt die met traditionele chemie niet mogelijk zijn.’ Daarom begon Van Aken met business partner Ajinomoto, producent van smaakversterkers en aspartaam, aan het ontwikkelen van nieuwe fotochemische reactoren voor de industrie. 

Maar ze realiseerden zich al snel waarom fotochemie zo moeilijk is op te schalen. ‘Na de eerste millimeters van je reactiematrix is het eigenlijk al een dark zone wat fotochemie betreft, wat batchreactoren per definitie uitsluit’, legt Van Aken uit. ‘Ook moet je rekening houden met heat management, want licht gaat gepaard met warmte.’ 

Doorzichtig 

Toch lukte het een plaatreactor van slechts twee millimeter diep te ontwerpen waarbij intense menging en warmte-uitwisseling mogelijk zijn door een combinatie van statische mengelementen en een pulserende stroom. ‘Die reactor was eigenlijk te goed om voor onszelf te houden, dus daar is het idee van de start-up geboren.’ Wat de reactor verder bijzonder maakt is dat de mengintensiteit en de doorstroomsnelheid niet van elkaar afhankelijk zijn. ‘Het is een ontwerp dat gemakkelijk is op te schalen, zonder dat je de condities van je reactie hoeft aan te passen. Ook laat het toe te werken met vaste deeltjes, zoals processen met heterogene fotokatalysatoren wat onder meer Timothy Noël [Universiteit van Amsterdam, red.] heeft aangetoond.’ 

‘Die reactor was eigenlijk te goed om voor onszelf te houden’

Koen Van Aken  

De reactor heeft een inspectievenster over zijn gehele lengte, dus visueel monitoren hoe het er in een multifase-reactie aan toegaat behoort ook tot de mogelijkheden. ‘Ook dat is uniek, want meestal zijn reactoren black boxes’, zegt Van Aken.  ‘En het biedt mogelijkheden de kinetiek van de reactie doorheen het venster met Raman- en nabij-infrarood te volgen. Plus: het is de eerste elektrochemische reactor waar je in kunt kijken.’ Het is dus een heel flexibele technologie voor allerlei soorten chemie, maar ook eenvoudig schaalbaar. ‘Voorheen was de gedachte: “bij het opschalen begint de nachtmerrie.” Maar nu kun je in alle dimensies uitbreiden zonder procesontwikkeling.’  

Top tien 

Op de vraag waar Van Aken het meest fier op is, haalt hij een Star Trek -quote aan: ‘We have gone “where no man has gone before”. Onze reactor maakt domeinen bereikbaar die traditioneel niet mogelijk waren, het is echt grensverleggend binnen de flowreactoren.’ Ook heeft Creaflow van de top tien grootste farmabedrijven al vijf van hen als klant gewonnen. ‘We zijn als start-up heel snel omarmd door de markt.’ 

Rik Van Meirhaeghe, sinds een jaar CEO van Creaflow, voegt toe: ‘Je merkt dat we dankzij de vele puur wetenschappelijke publicaties onze performance kunnen onderbouwen. We hebben goede samenwerkingen in het flowchemieveld en de wetenschappelijke basis is zodanig grondig dat het helpt om het businesssucces te bouwen.’ Nu is het nog zaak om verder uit te breiden naar grote industriële versies. ‘We bieden hulp vanaf het R&D-traject tot aan de productie’, vervolgt Van Meirhaeghe. ‘Het voordeel van onze technologie is dat de time-to-market veel sneller gaat en dat je geen pilootlijn meer hoeft te bouwen, omdat het opschalen zo eenvoudig is.’  

’Je hoeft geen pilootlijn meer te bouwen, omdat het opschalen zo eenvoudig is’

Rik Van Meirhaeghe 

Duurzaamheidsdebat 

Het team denkt een belangrijke bijdrage te kunnen leveren aan een duurzamere chemische industrie. Van Meirhaeghe: ‘Het debat loopt nu rond energiekosten, daar liggen opportuniteiten voor ons. De industrie wordt weggedreven door duurzaamheidsmaatregelen enerzijds en dure energie anderzijds. We bieden geen oplossing voor élke vorm van chemie, maar er is heel wat chemie die nu wel in flow mogelijk is door te switchen naar dit soort reactoren.’ Van Aken vult aan: ‘We hebben bewust gekozen voor fotochemie en elektrochemie. Bij beide heb je vrijwel geen afvalproductie, én werk je op veilige temperaturen of drukken.’  

Als het om de toekomst gaat, vangt Van Meirhaeghe het grootste pijnpunt in een gezegde: ‘Men is nooit Sant in eigen land’, zegt hij ietwat meewarig. ‘Van over heel de wereld vinden bedrijven ons, maar in Antwerpen lijkt er nog geen enkel bedrijf ons te kennen. We hopen dus ook dicht bij huis beter gekend te worden.’ Het droomscenario? ‘Dat we onze service en support verder kunnen uitbreiden en dat er een community ontstaat van mensen die met onze reactoren werken en elkaar vertellen hoe het kan.’