Van koeienmaag tot bioplastic: hoe een master de onderzoekscarrière van Gert op gang bracht

Elke maand bezoekt Gert Hofstede een slachthuis in de buurt van zijn woonplaats Groningen voor een bijzondere bestelling: de maaginhoud van een koe. Die vormt namelijk nog altijd de beste basis voor de ‘pensreactor’, waarin groenafval wordt omgezet in vetzuren, die vervolgens kunnen worden omgezet in biogas of als grondstof dienen voor de productie van bioplastics.

 

“De reactor is gebaseerd op de eerste maag van een koe”, vertelt Hofstede. “Die maag is een waanzinnige fabriek, die grote hoeveelheden vetzuren maakt. Met die vetzuren kun je de afbraaksnelheid van het groenafval terugbrengen van 60 naar 10 dagen, waardoor je meer biomassa kunt verwerken.”

 

De pensreactor, alle opgedane kennis én zijn onlangs behaalde PhD zijn het resultaat van zijn persoonlijke ontwikkeltraject dat 15 jaar geleden een boost kreeg met de master Molecular Life Sciences van de HAN. Op dat moment werkte hij als praktijkdocent bij de Hanze Hogeschool in Groningen. Maar om ook theorievakken te mogen geven, moest hij een masterdiploma hebben. Hij koos ervoor om in deeltijd Molecular Life Sciences te studeren. 

“Het was intensief, maar goed te doen”, blikt hij terug. “Ik heb veel geleerd. Projectmatig denken, bijvoorbeeld. Schrijfvaardigheden voor subsidieaanvragen. Ik werkte al wel in onderzoeksgroepen, maar wist niks van projectmanagement. Dat deel was dus waardevol. De gastsprekers waren ook inspirerend. En de focus lag op innovatie, iets nieuws bedenken. Die creatieve inslag en de toepasbaarheid spraken mij ook aan. De master was voor mij ook de bevestiging dat ik meer in mijn mars had dan ik dacht als ‘bachelor’. Het is een belangrijke stap geweest en kijk er met veel plezier op terug.” 

 

Eén dag in de week studeerde hij samen met 7 anderen in Nijmegen. Het praktijkonderdeel van de studie deed hij binnen het lectoraat Bio-Energie van de Hanze Hogeschool. Hij onderzocht binnen het project Flexigas het proces om biogas te maken van ‘waardeloos’ groen en agrarisch afval dat werd verbrand, zoals gemaaid bermgras. “Centrale vraag daarbij was hoe je uit minder biomassa meer biogas kon maken, om vervolgens groen gas van te maken. Alles was op dat moment nieuw voor ons. We waren het eerste lectoraat binnen de Hanze dat actief onderzoek deed.” 

In het onderzoek, waarmee Hofstede tevens zijn masterdiploma behaalde, werd een model ontwikkeld om het biomethaanpotentieel van organisch afval te kwantificeren. Dit model maakt het mogelijk om te voorspellen hoeveel biogas – en na opwerking hoeveel biomethaan – kan worden geproduceerd in een biogasreactor, waarin biomassa via microbiële fermentatie  wordt omgezet in biogas. Daarna besloot hij door te gaan met het doen van onderzoek. In 2019 mocht hij zelfs als één van de eerste docentonderzoekers van de Hanze Hogeschool starten met een promotietraject aan de Rijksuniversiteit Groningen. Daarvoor deed hij onderzoek naar wat hij zelf ‘aardbevingsvrij aardgas’ noemt.

 

“We wilden weten of én hoe je het percentage methaan in het biogas kunt verhogen, zodat het een alternatief zou zijn voor fossiel aardgas en het bruikbaar was voor bijvoorbeeld cv-ketels”, vertelt hij. “Met die bioreactor kregen we biogas dat voor 50 procent bestond uit CO2 en voor 50 procent uit methaan. De CO2 kun je eruit ‘wassen’ met water, maar dan verlies je de helft. We wilden daarom die CO2 omzetten in methaan, zodat je van 100 liter biogas 100 liter methaan kunt maken. Daarvoor hebben we een reactor ontwikkeld met micro-organismen, die methaan maken op basis van waterstof en CO2.”

Op labschaal is aangetoond dat een procesketen waarin een pensreactor gras en ander groenafval omzet in vetzuren een flexibel platform vormt voor verdere valorisatie. Deze vetzuren fungeren als centraal tussenproduct en kunnen worden ingezet voor bio-energie of bioplastics. In de bio-energieroute worden de vetzuren eerst omgezet in biogas en vervolgens opgewerkt tot groen gas in een trickle-bedreactor. Dit onderzoek resulteerde onlangs in de promotie van Hofstede.

 

De pensreactor blijkt daarnaast direct toepasbaar voor andere ‘waardeketens’. De vetzuren zijn bijvoorbeeld geschikt als grondstof voor bioplastics, ook een belangrijk maatschappelijk thema. Daarom is de pensreactor na de promotie ondergebracht bij FERMO (Fermentations for Renewable Molecules), de onderzoeksgroep van dr. Janneke Krooneman, waar Hofstede als postdoc nu werkt aan het gericht sturen van bioplastische materiaaleigenschappen via gecontroleerde inzet van vetzuren.

 

Voor dat onderzoek is fundamentele microbiële kennis nog cruciaal. “Om uiteindelijk zelf een betrouwbare startercultuur te kunnen maken, moet je eerst weten welke bacteriën er precies in zitten en welke daarvan bepalend zijn voor de vorming van vetzuren. Dat weten we nog niet precies”, zegt Hofstede. “Daarom ga ik voorlopig nog elke maand naar het slachthuis.”

De master Molecular Life Sciences heeft vanaf 1 september 2025 een nieuwe naam: Applied Molecular Sciences. Ook de opzet verandert: er zijn vanaf het volgende studiejaar 2 tracks. De track Molecular Life Sciences heeft de opzet zoals de huidige master. Daarnaast komt er een track Chemistry -ook weer in vol- en deeltijd - voor studenten die liever de chemiekant op willen. 

 

Check de website van de track Molecular Life Sciences
Check de website van de track Chemistry

 

Eigen foto, Gert staat in het midden, met links Noëlle ten Boer en recht Kemal Koç