Biomassa reststroom of speciale teelten: randvoorwaarden voor een solide business case

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "Biomassa reststroom of speciale teelten: randvoorwaarden voor een solide business case"

Erna Smits
8 jaren geleden
Aantal bezoeken:

1 Biomassa reststroom of speciale teelten: randvoorwaarden voor een solide business case Jan E.G. van Dam

2 Valorisatie reststromen Greenport Betuwse Bloem Opdracht van Provincie Gelderland Biomassa reststromen: A. Glastuinbouw B. Champignonteelt C. Fruitteelt D. Fruitverwerking E. Laanboomteelt

3 Potenties reststromen voor Biobased economie Potentiële waarde van componenten: farma / chemicaliën / voedselingrediënten / performance materialen / veevoer / fermentatiegrondstof / (transport)brandstoffen Ideeën geselecteerd op basis van realisatie termijn: kort (1-4 jaar) / middellang (5-10 jaar) / lang (>10 jaar) Afzetperspectieven in en rond de regio Biomassa waardetabel

(transport)brandstoffen Ideeën geselecteerd op basis van realisatie termijn: kort (1-4 jaar) /

4 Samenstelling biomassa

5 Valorisatie piramide

6 Cellulose Matrix

7 A. Glastuinbouw: teelten in Gelderland Vrucht en groenten teelt Paprika Tomaat Sierteelt / snijbloemen Chrysanten Fresia s

8 A. Glastuinbouw reststromen: paprika stengel en blad celwand cellulose / pectines hemicellulose / lignine rubisco (ruw eiwit / chlorophyl) secondaire metabolieten (alkaloide / flavonoïde ) Capsacinoiden, Capsinoiden Quercitine, luteoline, chrysoeriol Caroteen

/ chlorophyl) secondaire metabolieten (alkaloide / flavonoïde )

9 A. Phyllis data bestand (WUR/ECN) Tomaat Paprika stengel stengel (%) (%) Extractives EtOH/toluene % EtOH Hot water Cellulose Hemicellulose Pectin Lignin (

3 2.4 Hot water 11.4 12.3 Cellulose 31.2 31.

10 A. Glastuinbouw reststromen sierteelt Chrysanthemum celwand cellulose / pectines /hemicellulose wortels fructaan (inuline) rubisco (ruw eiwit / chlorophyl) secondaire metabolieten (terpenen/ flavonoïde ) Camphor e.a. (bacteriostatisch) Quercitine, Myrceen, caryophyllaan (anti-oxidant) Kleurstoffen, insecticide

11 A. Verwerking biomassa glastuinbouw Twee fracties: 1. Blad en zacht stengelweefsel extractie eiwit (rubisco) secundaire metabolieten alkaloïden (tot max ca 1,3% ds) fungicide flavonoïden / stilbenoïden / terpenen 2. Houtige metaxyleem (lignocellulose) Ontwikkeling scheidingstechnologie belangrijk 5-10 jaar

metabolieten alkaloïden (tot max ca 1,3% ds) fungicide flavonoïden /

12 Toepassing van houtige vezels pulp / cellulose Papier / karton / vezelplaten Composieten Thermoplastisch (Bio)polymeer composiet Kunststofhars / bioresin Cement/ gips vezel composiet 2 e generatie bioraffinage bioethanol groene chemie (PLA, bio-ethyleen)

composiet Kunststofhars / bioresin Cement/ gips vezel composiet

13 Tomatenbakje moulded fibre (40% tomatenblad)

14 B. Champignonteelt element kg/ton ds 330 organisch C CaO 45 N 6-7 P 2 O 5 4 K 2 O 8-9 Na 2 O 0.9 MgO 2,5 Cl 2,3 Rest (Silica?) 64 Champignons op paardenmest geteeld, met stro en kippenmest is gecomposteerd en met gips / schuimaarde of veen vermengd Momenteel als bodemverbeteraar ingezet, met name voor zure gronden (beperkt in NL door meststoffenquota en bladbemestingstechniek) Afzet kost nu 13 /t (naar Duitsland) Scheiding van organisch en anorganisch deel belangrijk

) 64 Champignons op paardenmest geteeld, met stro en kippenmest is gecomposteerd en met gips / schuimaarde of veen

15 B. Scheidingsmethoden (1) Fysische methoden: deeltjes grootte dichtheid aggregatie Chemische methoden: oplosbaarheid water zuur base oplosmiddelen en zoutoplossingen

16 B. Scheidingsmethoden (2) Organisch materiaal fractie licht <1.6 2 g / cm 3 (humus) zwaar >2 g/cm 3 (mineraalgebonden C) Flotatiescheiding / decanteren / uitpersen / centrifugeren Drogen / zeven / wind ziften Extractie: humus zuur bodemverbeteraar / health product Mineraal materiaal fractie zure hydrolyse HCl (0.5N) basische hydrolyse (NaOH 0.1N)

$zuur bodemverbeteraar / health product Mineraal materiaal fractie zure hydrolyse HCl$

17 B. Organische fractie (60% ds) >50% bestempeld als lignine of humine, tannine (polyfenolen) kleine hoeveelheden kortketen vetzuren Mycelium van champignons bevat: eiwit (11%), chitine (33%), b-glucaan (40%); trehalose / mannitol Ontwikkeling scheidingstechnologie mycelium / humine 5-10 jaar

van champignons bevat: eiwit (11%), chitine (33%), b-glucaan (40%);

18 B. Humine zuren: fulvine- en humine zuur Vitens waterzuivering: (Black gold!) Humine health producten (100 /l) Extractieschema humine zuren

19 B. Minerale fractie (35-40% ds) Grove scheiding van organische fractie (reeds ontwikkeld) Opties voor winning fosfaat (onderzoek Wageningen UR) mogelijk winning van fosfaat (4 kg P 2 O 5 /ton) 5-10 jaar kalk CaCO 3 en gips CaSO 4 (ca 15%) Gips / kalk recycleren: dehydratatie (calcineren, bv. draaitrommeloven) 1-4 jaar Bouwblokken / stuck mortel

fosfaat (4 kg P 2 O 5 /ton) 5-10 jaar kalk CaCO 3 en gips CaSO 4 (ca 15%) Gips / kalk

20 C. Fruitteelt biomassareststoffen Snoeiafval (takken) Gerooide bomen Dunningshout primaire reststoffen Houtige biomassa met schorsmateriaal chippen / zeven vergassing composteren Verbranding op locatie wordt nu nog gedoogd Veranderende regelgeving

biomassa met schorsmateriaal chippen / zeven vergassing

21 D. Resten van fruitverwerking (1) Afvalfruit overrijp onrijp Verwerkingsresten schillen stelen / vezels pitten / zaden vloeibaar afval

22 D. Resten van Fruitverwerking (2) Momenteel: 75% naar veevoer zaden: eiwit/ olie / polysaccharide vruchten: suiker / organische zuren schillen / doppen: lignocellulose / fenolen Mogelijk winning van: pectine (geleermiddel) suikers voor fermenatie kleur- / geur- / smaakstoffen 5-10 jaar

23 E. Laanbomen Laanbomen groen blad & scheuten: eiwit / pectine houtige biomassa: lignocellulose vezels schors/ bast: soort specifieke inhoudsstoffen - tannine; sec metabolieten wortelstomp (lignocellulose / bast / zand) Sierbomen, heesters en struiken >1.500 soorten zaden: eiwit/ olie / polysaccharide bloemen: kleur en geurstoffen vruchten: suiker / organische zuren

24 C./E. Vers hout (fruitbomen / laanbomen) Verbranding (op locatie of in energiecentrale) 0 jaar Papier grondstof (heterogeen, schors vrij!) Bouwmaterialen(heterogeen, schors vrij!) spaanplaat / vezelplaat vezelcement / composiet Themische omzetting pyrolyse (BTG): bio-olie torrefactie (ECN): bio-char Bioraffinage 2 e generatie biobrandstoffen Syngas 1-4 jaar 1-4 jaar 5-10 jaar 1-4 jaar 5-10 jaar 5-10 jaar >10 jaar

25 Conclusies Grote diversiteit aan producten Per groep diverse mogelijkheden voor bioraffinage, scheiding & toegevoegde waarde Kansen voor afzet overproductie of ook speciale teelt? Consortium vorming met thema s: champost (P, Ca, humine zuur, mycelium) vezels (bakjes, bouwmaterialen, plaatmaterialen) Inhoudsstoffen / metabolieten (biocide, fungicide, geur- en smaakstoffen) rubisco (veevoer, coatings, schuimmiddelen)

26 solide business case? Schaalgrootte (logistiek, opslag en volumes) Investeringen en business cases Marktvraag, kansen en werkgelegenheid Onderzoek en technologie ontwikkeling Kosten...?

27 Dank voor uw aandacht!

Vergelijkbare documenten

Kansen voor de valorisatie van biomassareststromen in de Greenport Betuwse Bloem

Kansen voor de valorisatie van biomassareststromen in de Greenport Betuwse Bloem Valorisatie cases J.E.G. van Dam, E. Annevelink, B. van Gogh & M.J.A. van den Oever Rapport 1438 Colofon Dit onderzoek is