VCM studiedag innovatie in mestverwerking en vermarkting Bert Lemmens, project manager renewabele chemicals

Transcriptie

1 27/03/2012 Productie van hoogwaardige algen uit concentraten van mestverwerking VCM studiedag innovatie in mestverwerking en vermarkting Bert Lemmens, project manager renewabele chemicals

2 Inhoud» Wat zijn algen en hoe worden ze gekweekt?» Nut voor land- en tuinbouw?» Waarom hoogwaardige algen?» Lopende projecten en opportuniteiten» Vlaams algenplatform en geplande uitstap 27/03/ , VITO NV

3 Wat zijn algen?» Verzamelnaam voor zeer diverse organismen» Fotoautotroof: groeien op licht en CO 2» Een of meercellig (µ vs macroalgen (wieren))» Meer dan soorten µalgen» produceren 70 % van de O 2 op aarde 27/03/ , VITO NV

4 Algenkweek» Veel verschillende systemen:» Open ponds: 98 %» Gesloten reactoren: 2 %» Nodig: zon, water, nutriënten, CO 2 -bron, oppervlak 27/03/ , VITO NV

5 Nut voor de land- en tuinbouw» Algenkweek = tuinbouwactiviteit:» Kweek van kleine plantjes in hydrocultuur» Hoge techniciteit» Grote oppervlaktes nodig voor productie» Mogelijke afzet voor nutrienten = sterke kostenpost bij algen» Nieuw gewas = nieuwe opportuniteit 27/03/ , VITO NV

6 Waarom hoogwaardige algen?» Algen voor waterzuivering» Gemengde cultuur = gemengde biomassa = lage toegevoegde waarde» Geschikt voor» Energieapplicaties» Grondstof voor vergassers,» Hoogwaardige algen:» Kweken van een kwaliteitsproduct» Hoge toegevoegde waarde» Nutriëntenconcentraten kunnen belangrijke grondstof zijn:» Stikstofconcentraat» Fosforconcentraat 27/03/ , VITO NV

7 Lopende projecten: 27/03/ , VITO NV

8 Chemie Voeding Lopende projecten: SUNBUILT» EFRO investeringsproject: kweek tot en met verwerking» productie hoogwaardige algen» Onderzoeksinfrastructuur op pilootschaal» Projectenideeën welkom Licht CO2 nutriënten micronutriënten Algenkweek Water & nutriënt recyclage Cel disruptie Extractie Processing 27/03/ , VITO NV

9 Vlaams algenplatform» Mei 2009 opgericht» Alle toepassingen van algen VAP Vlaams Algenplatform» Doel:» Coördinatie onderzoek» Communicatie naar overheid» Communicatie grote publiek» Volgende event: studiereis naar algenkwekers in Nederland op mei organisatie samen met EnAlgae 27/03/ , VITO NV

10 contactgegevens Bert Lemmens Project manager waste to product Boeretang Mol /03/ , VITO NV

11 Biochar uit kippenmest en digestaat Nele Ameloot en Prof. Stefaan De Neve Vakgroep Bodembeheer, UGent

12 Biochar? Pyrolyse van organisch materiaal = Verhitting zonder zuurstof Oogstresten, houtsnippers, groenafval, mest, Resultaat: houtskool (=biochar) bio-gas bio-olie Biochar opbrengst en eigenschappen afhankelijk Pyrolysetemperatuur (300 C 800 C) Verblijftijd in de oven Opwarmingssnelheid Soort biomassa

13 Biochar?

14 Biochar in bodems Effecten van biochar op bodems: C sequestratie potentieel Fysische en chemische bodemeigenschappen Nutriëntencycli in bodems Bodemorganismen Productiviteit van bodems

15 Incubatie-experiment 14 weken 4 biochar types Experiment 1: Biochar uit kippenmest Pyrolyse methode Biomassa Temperatuur Afkorting Slow Den 400 C P C P500 Kippenmest 400 C PL C PL500 Toediening van 20 ton biochar/ha

16 Experiment 1: N mineralisatie snelheid Tweewekelijkse KCl extractie Dennenhout biochars: Daling N mineralisatiesnelheid, zelfs N immobilisatie bij P500 Kippenmest biochars: netto N mineralisatie 400 C -> 500 C: Daling N mineralisatie snelheid

17 Experiment 1: Plant beschikbare P Lactaat extractie Dennenhout biochars: geen verschil t.o.v. controle Kippenmest biochars: 3x hogere P pl.av

18 Experiment 1: Microbiële gemeenschap Na 14 weken PFLA extractie Weinig verschil dennenhout biochars t.o.v. controle Kippenmest biochars: beide duidelijke uiteenlopende microbiële gemeenschappen

19 Experiment 1: Samenvatting N mineralisatie snelheid Plant beschikbare P Microbiële gemeenschap Kippenmest biochars Stijging t.o.v. controle 3x hoger t.o.v. controle PL400 en PL500 duidelijk onderscheid Dennenhout biochars Daling t.o.v. controle Geen verschil t.o.v. controle Geen verschil t.o.v. controle Grote verschillen tussen biochars van verschillende biomassa s, temperatuur minder belangrijk

20 Incubatie-experiment: 5 biochars (vakgroep biosysteem techniek, UGent) Pyrolyse methode Experiment 2: Biochar uit digestaat Biomassa Temperatuur Afkorting Slow Digestaat (biogastech) 350 C DS350 Toediening 10 ton.ha -1 Meten broeikasgasemissies: CO 2 en N 2 O 700 C DS700 Wilg 350 C WS C WS700 Fast Den 500 C PF500

21 Experiment 2: CO 2 emissie 350 C biochars: verhoogde CO 2 emissie 700 C en fast pyrolyse biochars: ongeveer zelfde CO 2 emissie als controle

22 Experiment 2: N 2 O emissie 350 C biochars: Zelfde N 2 O emissie als controle 700 C en fast pyrolyse biochars: verlaagde N 2 O emissie t.o.v. controle

23 Experiment 2: Samenvatting 350 C biochars 700 C + fast pyrolyse biochars CO 2 emissie N 2 O emissie Verhoogde emissie t.o.v. controle Zelfde emissie als controle Zelfde emissie als controle Verlaagde emissie als controle Vooral pyrolyse temperatuur en methode bepaalt de broeikasgasemissies, onafhankelijk van het biomassa type

24 Bedankt voor uw aandacht!

25 Grootschalig drogen en de markt voor drijfmest i.o.v. Biobased Economy Park Cuijk 20 maart 2012, LEI Harry Luesink, Michiel van Galen en Douwe-Frits Broens

26 30 MWth BMC Essent BBE Park Cuijk Fase 1.0

27 mest mestkorrels rest dikke fractie 30 MWth BMC Essent Varkenshouders Mestdroger Exporthandel mestkorrels Regionale mestverwerker(s) mest BBE Park Cuijk Fase 2.0

28 rest dikke fractie groen gas cosubstraat 30 MWth Leveranciers cosubstraat BMC Essent Varkenshouders Vergister Digestaatdroger mest digestaat Exporthandel digestaatkorrels dgst.korrels Regionale mestverwerker(s) mest BBE Park Cuijk Fase 3.0

29 Deelstudie LEI i.s.m. Essent, Mestac, ZLTO Innovatieve samenwerking voor mestafzet en verwerking Hoofdvragen: Mestmarkt rondom Cuijk en verder Potentie (prijseffect) voor Inzet fasen 2.0 / 3.0 Opschaling Organisatie inkoop en contracten

30 Mestmarkt Nederland Bestemmingen in 2010 (mln kg fosfaat) Varkensmest Eigen bedrijf Ander bedrijf Export Verwerking Niet geplaatst 31 Graasdiermest Pluimveemest Eigen bedrijf Ander bedrijf Export Verwerking Niet geplaatst Eigen bedrijf Ander bedrijf Export Verwerking Niet geplaatst

31 Mestmarkt Nederland Vooruitzichten Gebruiksnormen dalen in 2012 en 2013 In 2013 zal voor 19 mln kg fosfaat uit varkensmest in Nederland geen afzetruimte zijn Dit was in mln kg fosfaat (Monitoring mestmarkt) Oplossingen sector: Voerspoor: doel 20 mln kg fosfaat in 2013; gaat het lukken? Verwerken en exporteren Zo niet, dan volgt krimp van de veestapel

32 Cuijk

33 Mestmarkt in straal van 40 km rond Cuijk Mest (mln ton) Totaal Graasdieren Vleesvarkens Fokvarkens Noord Brabant 3,3 1,2 1,2 0,9 Limburg 0,7 0,2 0,3 0,2 Betuwe eo 0,3 0,2 0,1 0,1 Totaal 4,3 1,5 1,5 1,2 Fosfaat (mln kg) Totaal Graasdieren Vleesvarkens Fokvarkens Noord Brabant 9,7 1,8 5,1 2,7 Limburg 2,4 0,2 1,4 0,7 Betuwe eo 0,7 0,2 0,3 0,2 Totaal 12,7 2,3 6,8 3,6

34 Schaal BBE Park Cuijk Scenario s Cuijk 0,7 mln ton 1,3 mln ton In relatie tot: Productie varkensmest NL 5% 9% Verhandelde varkensmest NL 6% 10% Idem zuid-nl zandgebied 11% 21% Idem binnen 60 km 13% 23% Idem binnen 40 km 24% 41% Idem binnen 20 km 88% >100% Taakstelling fosfaatoverschot 13% 22%

35 Best guess deelmarkten 10 /ton varkensmest Miljoen kg fosfaat Eigen gebruik Akkerbouw NL Hyg export Drogen export aanbod

36 Mestprijzen Zonder voerspoor of extra verwerking: hogere mestprijs af-boerderij en krimp veestapel Bij slagen voerspoor en verwerking varkensmest: lagere de mestprijs af-boerderij

37 Idee effect grote mestdroger a la Cuijk /ton 10 varkensmest Miljoen kg fosfaat

38 Maar nog veel vragen Kostprijs / geografische effecten Afhankelijkheid / samenhang voerspoor Marktontwikkeling deelmarkten Contracteren op vrije markt? Verplichte verwerking? ( Belgische model ) Samenhang verplichte / vrije markt Prijseffect verplichte markt? Prijseffect vrije markt? Transparantie door certificatenhandel?

39 Euro per 1000 kg Historische mestprijzen Off farm manure price Pigs Poultry Year