MOGELIJKHEDEN VAN VERWERKING IN DE BIOBASED ECONOMY

Transcriptie

1 MOGELIJKHEDEN VAN VERWERKING IN DE BIOBASED ECONOMY SOFIE DOBBELAERE STARTCONFERENTIE GRASGOED, 26 JANUARI 2017

2 FLANDERS BIOBASED VALLEY A non-profit organisation supporting the development of sustainable biobased activities and resulting economic growth in the region of Flanders, Belgium

3 THE MEMBERS PUBLIC ORGANISATIONS INDUSTRIAL MEMBERS

4 ACTIONS OF FLANDERS BIOBASED VALLEY FLANDERS BIOBASED VALLEY PROMOTES THE DEVELOPMENT OF THE BIO-ECONOMY THROUGH: Public awareness: organisation of information campaigns about bioenergy and the biobased economy Cluster formation: building synergies between the industrial partners Technological innovation: building Research and Development expertise in the broad field of biobased products and bioenergy

5 REALISATIONS Bio Base Europe Pilot Plant Rodenhuizedok Biorefinery Cluster In total > 420 mio EURO investments jobs + 2,5 mio ton bulk transport

6 PRODUCT GROUPS AT FBBV Biofuels Bioplastics Biosolvents Biodetergents Biomaterials Biolubricants

7 THE BIOBASED ECONOMY IN FLANDERS Mina-raad Advies Duurzaam gebruik van biomassa in een bio-economie, Feb 2013 BIC

8 DEFINITION BIOREFINERY Definition adopted by International Energy Agency (IEA) and BIOPOL: Biorefinery is the sustainable processing of biomass into spectrum of marketable products and energy.

9 WHAT IS A BIOREFINERY Biorefineries are integrated bio-based industries using a variety of technologies to make products such as chemicals, biofuels, food and feed ingredients, biomaterials (including fibers) and heat and power from biomass raw material aiming at maximising the added value along the three pillars of sustainability (Environment, Economy and Society)

10 OVERVIEW CONVERSION TECHNOLOGIES 1. Thermochemical conversion 1.1 Pyrolysis 1.2 Gasification Biomass gasification Black Liquor gasification 1.3 Thermochemical Liquefaction 1.4 Combustion 2. (Bio)chemical conversion 2.1 Fermentation 2.2 Catalysis 2.3 Biocatalysis 2.4 Anaerobic Digestion 2.5 Hydrolysis Concentrated acid hydrolysis Dilute acid hydrolysis Enzymatic hydrolysis Comparison of pretreatment processes 2.6 Esterification/Transesterification 3. Incineration 3.1 Electrical power generation 3.2 Industrial Process Heat and Steam 4. Biomass fractionation 4.1 Size reduction/separation 4.2 Extraction 4.3 Product recovery (distillation)

11 COMPARISON WITH AN OIL REFINERY Schematische vergelijking tussen een petroleumraffinaderij en een bioraffinaderij (aangepast van

12 COMPARISON WITH AN OIL REFINERY B (A) Opbrengsten van een petroleumraffinaderij op volumebasis, V.S., 2000; (B) Opbrengsten van een maïs bioraffinaderij op gewichtsbasis, V.S., (HFCS: High Fructose Corn Syrup) (Lynd et al., 2005).

13 CEREAL BIOREFINERY A wheat biorefinery as an example: WHEAT STRAW SEPARATION SEPARATION Cellulose Paper Cellulose Polymers Composites Lignins Polymers (glue, resins) Fine chemicals, energy Starch Pentoses Fine chemicals (Food/nonfood) Glucose Glucose syrup Fructose syrup FERMENTATION Glucose Proteins HydrolysedGl uten Fibers Non-starch polysaccharides Bioethanol, bulk/fine chemicals (food/non-food)

14 PRODUCTS FROM CELLULOSIC BIOMASS

15 THE ECOPYRAMID De Ecopyramide, Derksen et al., 2008

16 PROJECTS Ghent Syngas Cluster Creation of Bio Base Europe Creation of new syngas cluster SUPERBIO Creating new EU biobased value chains BIOKATALYSE DEMOPROBIO Biobutanol production Introducing biocatalysis to the chemical industry Civitas ELAN Cleaner cities BIOCLUSTER Creating new biobased value chains BIOBASE4SME Bridging the innovation gap Supported by Support innovation by SME s in the biobased economy

17 VISIONS: Valorisatie van Organische Nevenstromen Aanvragers: Partners Financieel ondersteund door en 36 individuele bedrijven Page 17

18 VISIONS: Valorisatie van Organische Nevenstromen Projectduur: 4 jaar Looptijd: 09/ / luiken: Inventarisatie en ontwikkeling databank voor uitwisseling van organische nevenstromen en expertises in Vlaanderen Ontwikkeling 2de generatie technologie voor afvaloliën en vetten en lignocellulose-rijke nevenstromen Logistiek en economische haalbaarheid > 60 Intentie en Interesseverklaringen gebruikersgroep

19 VISIONS: inventarisatie en database Inventarisatie nevenstromen

20 VISIONS: extractie van de suikers

21 VISIONS: ontwikkeling 2de generatie technologie voor lignocellulose zemelen Grassen Draf Miscanthus Stoomschillen Populier Wilg stro Karton Maïsstro Papierpulp (uitval) Vlaslemen Bio-ethanol Bioplastic Papier/karton Schors Slib Bermmaaisel Snoeihout Voorbehandeling: Mechanisch Fysisch Chemisch Cellulose Lignine Hemicellulose (xylose)

22 VOORBEHANDELING

23 INDELING VAN DE NEVENSTROMEN IN 3 CATEGORIEËN : buiten categorie (laag cellulose gehalte en hoog water gehalte) -> nevenstromen uit dezelfde categorie vereisen dezelfde voorbehandeling om de stroom geschikt te maken voor verdere verwerking

24 IDENTIFICATIE TYPESTROMEN VOOR ELKE CATEGORIE Voor elke categorie werd een type nevenstroom geselecteerd waarvoor de extractie van suikers en omzetting tot ethanol gedemonstreerd werd : CAT 1: Papier/Karton en papierslib CAT 2: Maïsstro en bermmaaisel CAT 3: Snoeihout Voor elke typestroom werd tevens de kost voor de logistiek (verzamelen + transport tot verwerking) berekend Page 24

25 ETHANOLPRODUCTIE CAT3 Bermmaaisel Vrijstelling glucose (bermmaaisel + maïsstro) Maïsstro Productie ethanol (maïsstro) Opmerking: - Laag DS gehalte (25%) en laag totaal tonnage ( ton NS) -> Niet bruikbaar als grondstof op zich, wel geschikt voor bijmenging bij andere cat 3 stromen

26 ETHANOLPRODUCTIE UIT PAPIER Minimal Ethanol Selling Price - scenario eigen stoom productie uit lignine Grondstof: oud papier Kostprijs 120 EUR/ton Tonnage: 500 kta Ethanol productie: 130 kta

27 KOSTPRIJS BERMMAAISEL Kostprijs bermmaaisel 41 opslagpunten in O-Vl Transportkost per ton DS = 44,29 EUR (10,77/ton NS) Kan verbeterd worden door met hubs te werken of te drogen Wat met andere kosten? 26/11/13 Dit is de voettekst

28 MOGELIJKE TOEPASSINGEN Grondstof voor fermentatie (= productie van biobrandstof, bioplastic, biodetergenten, ) Grote schaal nodig! Beloftevolle cases voor Vlaanderen: Ethanol uit oud papier Ethanol uit stro van korrelmaïs

29 MOGELIJKE TOEPASSINGEN Grondstof voor papier- en kartonindustrie -> cfr. Tomatendoos uit tomatenstengels, grasdoos uit gras Constructiemateriaal: vezelplaten, isolatiemateriaal, Veevoeding (Grondstof voor vergisting of verbranding) Papier uit 100% maïspulp 75/50 maïs/hout 50/50 maïs/hout

30 MAÏSSTRO: TESTEN VERSCHILLENDE BEWAARTECHNIEKEN Materiaal drogen: hooien of lucht door blazen (stabiel referentie materiaal) Silage mogelijk -> wat is effect van verzuring op verder verwerking? Vers materiaal (ca. 25% DS): hoe lang bewaarbaar? -> analoog voor bermmaaisel?

31 INNOVATION SUPPORT FOR SME S Innovation services for SME s, funded for 50 to 100 % : BioBase4SME: Superbio :

32 DANK VOOR UW AANDACHT! Sofie Dobbelaere - Managing Director Flanders Biobased Valley Tel Sofie.Dobbelaere@FBBV.be