VitalFluid gebruikt de bliksem om gewassen te beschermen

By Corine Spaans

Slaat de bliksem in op water dan heeft dat water een tijdelijke desinfecterende werking. Ook de regen tijdens een onweersbui heeft die kortstondige werking. Start-up VitalFluid bootst dat natuurprincipe na. Door de technologie die ontstond aan de TU Eindhoven verder te ontwikkelen, te valideren en het naar de markt te brengen, werkt het bedrijf aan een duurzame manier van bemesting. 

De start-up ontwikkelt zich voorspoedig. Tijdens de coronapandemie groeide het team van 12 naar 30 medewerkers. Eind 2021 rondde het bedrijf een Horizon 2020 gesubsidieerd project af, wat leidde tot de eerste verkopen. De tweede productierun is ook gereed en de start voor een derde en vierde run staat in de stijgers.

Oprichters Paul Leenders en Polo van Ooij ontmoetten elkaar in 2014. De toen zelfstandig ondernemer met een chemisch analytische achtergrond Leenders werkte in die tijd aan een project met TNO Space en ESA om lucht te desinfecteren en te steriliseren. Via dat project kwam hij in aanraking met luchtplasma-technologie. “Dat bleek heel goed te werken, maar de gassen die daarbij vrij kwamen, bleken toch wel een issue”, zegt Leenders. “Die wil je niet inademen.”

Hij kwam in contact met de plasma-specialisten aan de TU/e. “Een van de professoren daar vroeg: ‘Hebben jullie wel eens aan plasma-geactiveerd water gedacht?’ Geen idee wat dat was, eerlijk gezegd. Hij legde uit dat als je plasma geactiveerde lucht over water heen leidt, dat dan die reactiviteit van het plasma in dat water trekt. Als je je handen vervolgens wast in dat water, dan zou dat desinfecterend kunnen werken.”

Borrelen

“Dat idee is toen bij mij gaan borrelen. Want, als je met water en plasma desinfecterend water krijgt, wat blijft er dan over als dat zijn werking heeft gedaan? Water. Dat vond ik wel heel erg interessant. Als je daar nou eens gewassen mee besproeit, dan zou je dan de inzet van gewasbeschermingsmiddelen kunnen terugdringen.”  

Het water dat overblijft heeft een “ietwat verhoogde nitraat concentratie”, gaat Leenders verder. “Dat is eigenlijk groeiwater. Een planten nutrient waarmee je gewassen kan besproeien. Je maakt ze daardoor weerbaarder tegen micro-organismen zodat je minder chemische middelen hoeft in te zetten. Het is uitstekende bladbemesting, maar je kunt het ook als voedingswater aan de plant geven. Daar groeien ze uitstekend op.”

Polo van Ooij studeerde in 2014 als elektrotechnisch ingenieur aan de TU Eindhoven. “Hij staat echt aan de technische kant van onze onderneming”, aldus Leenders. Samen zagen ze de potentie van de technologie. In een volgend project onderzochten de mannen samen met Wageningen Universiteit en het Radboudumc, een aantal bedrijven uit Nijmegen en de TU Eindhoven als “technologie-leverancier”, hoe de technologie veilig toe te passen zou zijn.

Leenders: “Het moet wel veilig zijn voor de gebruiker. Dat gezamenlijke project liet mooie resultaten zien. Ook bleken er mogelijkheden te liggen om dat plasma-geactiveerde water in te zetten als een duurzaam alternatief voor chemische bestrijdingsmiddelen.” Dat was voor Leenders en Van Ooij de aanleiding om een bedrijf op te richten. Gefinancierd door OOST-NL, provincie Gelderland en de provincie Overijssel startten de ondernemer en de technicus VitalFluid. Dat was in 2014. De TU/e is sinds die tijd klein-aandeelhouder van de start-up, laat Leenders weten.

Plasmafase

Het bedrijf ontwikkelde een reactor die normale omgevingslucht in een plasma-fase brengt. De vierde aggregatietoestand na vast, vloeistof en gas. Leenders: “Lucht bestaat voor zo’n tachtig procent uit stikstof en voor twintig procent uit zuurstof. Met elektrische energie bootsen we bliksemschichten na die door de lucht heen gaan.” Zo komt de lucht in een plasmafase. Die lucht brengt de reactor in contact met “gewoon water”. “Als je dat doet, dan heeft dat water een kortdurende desinfecterende werking. Die reactiviteit verdwijnt na zo’n twintig minuten tot een half uur.”

“Net zoals in de natuur. Als het bliksemt en regent dan regent het plasma geactiveerd water.” Het is een van de methodes van de natuur om stikstof te binden. “Vergis je niet. Tien procent van alle gebonden stikstof op aarde komt door bliksem. Het bliksemt acht miljoen keer per dag.”

“Toen we dat project in 2016 succesvol afrondden, zaten we nog in het hoogspanningslab van de TU/e. We hadden daar zo’n drie à vier vierkante meter.” Dat werd te klein, dus togen Leenders en Van Ooij naar een eerste vestiging in Veldhoven, in een deel van een garagebedrijf. “Stel je eens een garagebedrijf voor. Daar hadden wij dan een deel van. Het was ook altijd koud daar.”

Lockdown

Daarna ging het de start-up voortvarend. Met onder meer een vroegefasefinanciering van RVO werden er twee mensen aangenomen. In 2019 kreeg de start-up een Europese subsidie toegekend, Horizon 2020. “Dat was een flink budget van in totaal 2 miljoen. Daardoor kregen we de wind in de zeilen.” Eind 2019 groeide het team naar 12 mensen. Het garagebedrijf werd veel te klein en in 2020 verhuisde VitalFluid naar een nieuwe vestiging op de High Tech Campus Eindhoven. 

“Een maand later begon de lockdown. Daar zijn we goed doorheen gekomen. We hebben nu een team van 30 mensen. Niet iedereen werkt hier full-time, maar iedereen is even gemotiveerd om dit tot een succes te brengen. We werken hier onder meer gepromoveerden en andere hoogopgeleide mensen; het onderwerp kent vele aanknopingspunten voor verder promotieonderzoek. Ze komen overal vandaan. Uit Nieuw-Zeeland, India, Zuid-Afrika bijvoorbeeld en we hebben een plasma-fysicus uit Iran.”

In december 2021 rondde de start-up het Europees-gesubsidieerde project af. Dat project leidde tot de eerste verkopen van de systemen. “Aan klanten in Amerika.” Waarom Amerika? “In Europa is het zo dat gewassen met de wortels in de aarde moeten staan. Als je dan water geeft dan lekt dat water met die voedingsstoffen gewoon weg. In Amerika mag je op water telen. Dat mag je opnieuw gebruiken. Op water telen mag in Europa niet biologisch heten, in Amerika wel.” 

Het technische team van VitalFluid werkte samen met VDL aan de eerste serie producten. “Wij zijn geen productiebedrijf, VDL is onze productiepartner. VDL maakt de producten en wij testen die producten hier van A tot Z.”  De producten gingen in april dit jaar naar de Verenigde Staten. De tweede batch staat ook al klaar voor vertrek. De start van een derde en vierde productierun staat al in de stijgers.

Begin dit jaar ontving VitalFluid een financiële impuls van twee miljoen van de Brabantse Ontwikkelings Maatschappij (BOM) en VDL participaties, onderdeel van VDL Groep. Met deze financiering breidt de onderneming de R&D-activiteiten uit en bouwt het de organisatie verder op om een groeiend aantal machines te kunnen leveren aan tuinbouwers. 

Brandwonden

“Wij richten ons op de glastuinbouw. Dat is sowieso duurzamer dan de reguliere teelt omdat er minder water nodig is. Een tuinder koopt bij ons een machine en heeft verder alleen water, lucht en (groene) elektriciteit nodig. Samen kijken we naar de juiste dosering voedingsstoffen zodat de teler er een optimale teelt mee kan draaien. Er moeten naast nutriënten ook bijvoorbeeld voedingsstoffen als kalium en magnesium in om een goede mestvervanger te maken.”

Niet alleen de glastuinbouw lonkt. De start-up werkt ook samen met een academisch ziekenhuis in India aan een onderzoek om brandwonden te behandelen. “Kijk, een brandwond kun je heel goed met water behandelen. Daar wil je eigenlijk niets anders op hebben. Als je dat water bepaalde eigenschappen kan meegeven, dan zou dat nog wel eens een voordeel voor de genezing van zo’n wond kunnen opleveren.”

Tegenslagen kent Leenders ook, maar zo zegt hij: “Het maakt me heel trots dat we met zo’n team van mensen aan deze problematiek werken. We proberen echt moet zijn allen een steentje bij te dragen om die teelt van gewassen een stuk duurzamer te krijgen. Dat is waar we voor gaan en dat geeft zo’n drive. Als het altijd zou gaan zoals je gepland hebt dan zou dat mooi zijn maar het loopt toch vaak anders. Tot op heden hebben we alle obstakels weten te pareren. We gaan hier mee verder. Want wat is er nou mooier dan te zien dat de planten gaan groeien van het water dat je ze geeft. Daar doe je het voor.”

De reactor van Vitalfluid voedt kasgewassen als de bliksem

Ooit nagedacht over de reden van bliksem? Het is een van de manieren waarmee Moeder Natuur planten, bomen en bossen voedt. De in Eindhoven gevestigde onderneming VitalFluid heeft dat proces gekopieerd.