Doorbraak in cosmetische formulering: CO₂-afgeleide fermentatielipiden als duurzaam alternatief voor palmolie.

Dankzij de voortdurende vooruitgang in de wetenschap kan het broeikasgas CO₂ nu daadwerkelijk worden omgezet in olie! Binnen de cosmetica-industrie zijn onderzoekers onvermoeibaar op zoek naar gezondere en milieuvriendelijkere grondstoffen. De mogelijkheid om broeikasgassen om te zetten in duurzame energiebronnen is een belangrijke ontwikkeling. cosmetische ingrediënten Koolstofafvang vertegenwoordigt de ultieme synergie tussen wetenschap en duurzaamheid. In 2026 hebben wetenschappers de grenzen van CO₂ als duurzame grondstof opnieuw verlegd.

Onlangs heeft het in Zwitserland gevestigde bedrijf Mibelle GroepAmerikaans biotechbedrijf Lanza Techen Fraunhofer Instituut voor Grensvlaktechniek en Biotechnologie (Fraunhofer IGB) In Duitsland hebben onderzoekers gezamenlijk de succesvolle synthese van een gloednieuwe lipide stof met behulp van CO₂ aangekondigd. Deze innovatie staat op het punt een duurzaam alternatief voor palmolie te worden.

Waarom zijn wetenschappers zo gebrand op het vinden van een vervanger voor palmolie? Wat zijn de voordelen van dit nieuwe, van CO₂ afgeleide lipide? Laten we dit revolutionaire nieuwe materiaal eens nader bekijken.

Deel 01: Het milieudilemma van palmolie

Palmolie is 's werelds meest geproduceerde plantaardige olie en een essentieel basisingrediënt in schoonheidsmiddelen.

Volgens gegevens van Grand View Researchde wereldwijde palmoliemarkt overschreed $ 70 miljard in 2024. De productie zal naar verwachting tot en met 2026 blijven stijgen, wat erop wijst dat het aanbod de vraag nauwelijks kan bijbenen.

Hoewel de cosmetica-industrie slechts ongeveer 2% Palmolie vormt een aanzienlijk deel van de wereldwijde palmolieproductie, en de daarvan afgeleide producten zijn alomtegenwoordig. Zo is palmolie bijvoorbeeld een essentiële grondstof voor de synthese en productie van oppervlakteactieve stoffen, vetalcoholen en emulgatoren die in meer dan 70% van de cosmetische formules worden gebruikt.

De productie van palmolie gaat echter vaak gepaard met milieukosten. Onderzoek toont aan dat de groei van de productie nauw samenhangt met de vernietiging van tropische regenwouden, koolstofemissies in veengebieden en verlies aan biodiversiteit. Nature Communications geeft aan dat de omzetting van één hectare tropisch regenwoud in een palmolieplantage ongeveer 174 ton koolstofDaarentegen vermindert koolstofafgevangen ethanol, geproduceerd via LanzaTech-technologie, de uitstoot van broeikasgassen met meer dan 70% vergeleken met traditionele processen voor fossiele brandstoffen (Bron: Duurzaamheidsrapport LanzaTech 2024).

Kunnen andere plantaardige oliën het vervangen? Studies tonen aan dat andere oliegewassen zelfs nog schadelijker kunnen zijn voor het landgebruik. Volgens Onze wereld in datapalmolie is goed voor 36% van de wereldwijde productie van plantaardige olie, terwijl er slechts gebruik wordt gemaakt van 10% van 's werelds oliegewassenland. Dit betekent dat overschakelen naar andere eenvoudige plantaardige oliën zou kunnen vereisen... 4 tot 10 keer meer landwaardoor de wereldwijde bosbedekking mogelijk in gevaar komt.

Bovendien worden de internationale regelgevingseisen steeds strenger. De implementatie van de EU-ontbossingsverordening (EUDR) heeft "traceerbaarheid zonder ontbossing" tot een verplichte nalevingseis gemaakt, met mogelijke boetes tot wel 4% van de jaarlijkse omzet van een bedrijf.

Deel 02: Van CO₂ naar “fermentatielipiden”

Het unieke van dit project schuilt in de "afval-naar-waarde"-aanpak. Op de lange termijn draagt ​​het bij aan de vermindering van de CO2-uitstoot in de atmosfeer. Naarmate de productiekosten in de toekomst dalen, zal CO2-afvang steeds winstgevender worden.

Het proces bestaat uit twee stappen:

Gasfermentatie: LanzaTech gebruikt gasfermentatietechnologie om opgevangen CO₂ om te zetten in alcohol.

Lipideconversie: In een tweede fermentatiestap, onder leiding van Fraunhofer IGB, worden olieproducerende gisten toegevoegd om de alcohol om te zetten in lipiden. Dit proces is volledig gebaseerd op van nature voorkomende micro-organismen, waardoor complexe of milieuschadelijke handelingen worden vermeden.

Uit een voorlopige analyse van Fraunhofer IGB blijkt dat de verhouding van palmitinezuur (C16:0) naar oliezuur (C18:1) Bij deze fermentatie kunnen de lipiden handmatig worden aangepast. In tegenstelling tot natuurlijke palmolie, die onderhevig is aan klimaatschommelingen in kwaliteit, zijn deze lipiden beter beheersbaar, waardoor de variatie in samenstelling binnen de perken blijft. ± 2% (Bron: Fraunhofer IGB experimentele gegevens).

Fysisch-chemische tests tonen aan dat deze "fermentatielipiden" qua hittebestendigheid, houdbaarheid en hoge opbrengst vrijwel identiek zijn aan palmolie. Bovendien bevestigen laboratoriumgegevens van Mibelle Biochemie Dit suggereert dat deze lipiden mogelijk superieure voordelen bieden voor de huidverzorging. Ze bevatten een hoger percentage onverzadigde vetzuren, die gunstig zijn voor de mens. In tests naar het herstel van de huidbarrière werd een verbetering waargenomen in... Transepidermaal waterverlies (TEWL) was 15% hoger dan die van gewone geraffineerde palmolie.

Deel 03: Opschalen – De reis is nog maar net begonnen

Op de Fraunhofer Centrum voor Chemisch-Biotechnologische Processen (CBP) In Leuna, Duitsland, heeft het project met succes de verificatie van de productie op kilogramniveau afgerond. Dit is een cruciale mijlpaal die aangeeft dat de overgang van laboratoriumresultaten naar industriële productie steeds haalbaarder wordt.

Belangrijke vertegenwoordigers uit de sector waren aanwezig bij de projectlancering, waaronder Dr Jennifer Holmgren (CEO van LanzaTech), Dr. Peter Müller (CEO van Mibelle Group), en Dr. Markus Wolperdinger (Directeur van Fraunhofer IGB).

"In combinatie met de wetenschappelijke expertise van Fraunhofer IGB zetten we nieuwe normen voor de hele sector", aldus Fraunhofer IGB. Peter Muller.

Susanne HeldmaierDe heer [Naam], hoofd onderzoek en technische innovatie bij Mibelle Group, voegde hieraan toe: "Na het succes in het laboratorium zijn we de pilotfase ingegaan. Dit is een essentiële stap op weg naar het verkrijgen van onze eerste hoogwaardige lipiden, waarmee we cosmetica kunnen ontwikkelen die zowel de huid als het milieu verzorgen."

Hoewel de doorbraak veel aandacht heeft gekregen, benadrukken experts dat commercialisering op grote schaal – het bereiken van productiehoeveelheden van tonnen – een uitdaging blijft. Toekomstige obstakels zijn onder meer het handhaven van een stabiele fermentatie-efficiëntie op grote schaal, het garanderen dat de vetzuurprofielen voldoen aan de formuleringseisen en het optimaliseren van de zuivering en de energiekosten in de daaropvolgende processen.

Niettemin, tegen de achtergrond van volatiliteit in de toeleveringsketen en een groeiende marktvraag, staat "CO₂ als grondstof" op het punt een cruciaal concurrentievoordeel voor merken te worden.

Deel 04: Formule-toepassingen en productvoorbeelden

Hoewel de directe vervanging van palmolie door "fermentatielipiden" zich nog in de pilotfase bevindt, zijn er al andere cosmetische ingrediënten ontwikkeld met behulp van LanzaTech's technologie. CarbonSmart™ Deze technologieën zijn al op de markt.

Casus 1: Coty (Gucci) — Parfum met alcohol die koolstofdioxide heeft afgevangen

Artikel: Gucci “Waar mijn hart klopt” (Collectie De Tuin van de Alchemist).

Toepassing: 's Werelds eerste wereldwijd verkrijgbare geur gemaakt met 100% CO₂-afgevangen ethanol als basisalcohol, waarmee de veiligheid en commerciële haalbaarheid van CO₂-afgeleide ingrediënten in hoogwaardige parfums wordt bewezen.

Casus 2: Beiersdorf (Nivea) — Vochtinbrengende crème met koolstofafvang

Artikel: Nivea Men Climate Care Moisturizer.

Toepassing: Dit product maakt gebruik van uit koolstof gewonnen ethanol in de formule, wat een succesvolle toepassing binnen dezelfde technologische lijn vertegenwoordigt.

Casus 3: L'Oréal — Verpakkingen van plastic met CO2-afvang

Toepassing: In samenwerking met LanzaTech en TotalEnergies heeft L'Oréal cosmetische tubes van polyethyleen (PE) ontwikkeld, gemaakt van industriële koolstofemissies, waardoor de koolstofafvang van de formule naar de verpakking wordt uitgebreid.

Zaak 4: Mibelle Group — Potz & Migos Plus

Toepassing: Mibelle heeft in Zwitserland al oppervlakteactieve stoffen op basis van LanzaTech-ethanol geïntegreerd in haar productielijnen voor huishoudelijke en persoonlijke verzorgingsproducten.