Efficiënt innoveren / innoveren efficiënt? Jan Post, 8 september 2011
DHV Kostenstandaard: tool voor innovatieprocessen? Beeldmerk eerste DHV kostenstandaard 2
Efficiënt innoveren 3
Efficiënt innoveren 4
1. Efficiënt innoveren Kostenstandaard referentie voor R&D inspanning Wat en hoe groot is het probleem? Analyse kritische factoren Wat/waar kan potentieel bespaard worden? Rechtvaardiging R&D inspanning Marktomvang schatten 5
1. Efficiënt innoveren Kostenstandaard richtinggevend voor R&D Wat zijn de R&D doelen? Wat de oplossing mag kosten Technologische doelen (bijv. fluxtoename, energiebesparing, etc.) Andere toegevoegde waarden Ontwikkeling: prijs van componenten Zelfs: hoe moet innovatie worden vormgegeven (paralellen zoeken met referentietechnologie) 6
Maar blijf eigenwijs en volhardend! 7
1. Efficiënt innoveren R&D gaat over meer dan kosten Is een economische beschouwing afdoende voor R&D? Niet alle R&D doelen (volledig) in geld uit te drukken - Kwaliteitsdoelstellingen - Milieueffecten, duurzaamheid, carbon-footprint - Footprint, ruimtelijke inpassing, - Maatschappelijk draagvlak, - Wetgeving, vergunningen, beleid, Risico van innovatie niet in kosten - Gevoeligheidsanalyse op aannames - Aanloopkosten 8
1. Efficiënt innoveren R&D gaat over meer dan kosten Is een economische beschouwing afdoende voor R&D (2)? Technologie vergelijken op kosten, maar blijven soms appels en peren - Innovatie is zelden een substituut Niet toepasbaar in wetenschappelijke publicaties - Niet in publieke domein, dus geen referentie - Moeilijk te verifieren (geanonimiseerde referenties) - Kostenberekeningen in wetenschap niet gebruikelijk - 9
10
2a. Kleinschalige ontharding: Ionenwisseling in plaats van pelletreactoren? 2005: nog ca 10 kleinschalige (< 4 Mm 3 /j) onthardingen te realiseren in Nederland Vergelijking Ionenwisseling met pelletontharding: Kosten, bedrijfsvoering, chemicaliën, afvalstromen Ook kijken naar nitraat- en kleurverwijdering met ionenwisseling J.W. Post, W. Siegers, R. Jong, G. Reijnen, Ionenwisseling aantrekkelijk alternatief voor ontharding van drinkwater met korrelreactoren, H2O 7 (2005) 11
2a. Kleinschalige ontharding: Ionenwisseling in plaats van pelletreactoren? 7 Ontharding met kationwisseling in drinkwatertoepassingen HCO3 (mmol/l) 6 5 4 3 2 Optimale 1 samenstelling 0 Kationwisseling in H-vorm Mengvorm (Sterkzure )kationwisseling in Na-vorm 0 1 2 3 4 5 6 Totale Hardheid (mmol/l) 12
2a. Kleinschalige ontharding: Ionenwisseling in plaats van pelletreactoren? Pelletontharding Ionenwisseling (+ Ontgassing) Hyperfiltratie/Nanofiltratie (+ Ontgassing) Bestaande zuivering Bestaande zuivering Bestaande zuivering of winning Bestaande zuivering Bestaande filtratiestap Bestaande reinwaterberging Bestaande reinwaterberging 13
2a. Kleinschalige ontharding: Ionenwisseling in plaats van pelletreactoren? Kostenfuncties & kostenkentallen Deelstroomberekening Kwalitatieve vergelijking Gevoeligheidsanalyse capaciteit beginhardheid watertype regeneraat 4 Casussen Conclusies 14
2a. Kleinschalige ontharding: Ionenwisseling in plaats van pelletreactoren? Kostprijs ( /m 3 ) pelletontharding met kalkmelk Kostprijs ( /m 3 ) zwakzure kationwisseling 0,30 0,30 0,25 0,25 0,20 0,20 0,15 0,15 0,10 0,10 0,5 1,5 Capaciteit (Mm 3 /j) 2,5 3,5 4,5 2,00 0,05 0,00 4,00 4,50 3,50 3,00 2,50 Beginhardheid (mmol/l) 0,5 1,5 Capaciteit (Mm 3 /j) 2,5 3,5 4,5 2,00 4,00 4,50 3,50 3,00 2,50 0,05 0,00 Beginhardheid (mmol/l) 15
2a. Kleinschalige ontharding: Ionenwisseling in plaats van pelletreactoren? Kostprijsverschil ( /m 3 ) pelletontharding met kalkmelk en zwakzure kationwisseling 0,10 0,08 0,06 0,08-0,10 0,06-0,08 0,04-0,06 0,02-0,04 0,00-0,02-0,02-0,00 0,04 0,02 0,5 1,5 2,5 0,00 Capaciteit (Mm 3 /j) 3,5 4,5 2,00 4,00 4,50 3,50 3,00 2,50-0,02 Beginhardheid (mmol/l) 16
2a. Kleinschalige ontharding: Ionenwisseling in plaats van pelletreactoren? Ionenwisseling bij kleine capaciteiten en lage harheidsreductie aantrekkelijk alternatief, mits regeneraatverwerking <5 10 /m3 Tevens aantrekkelijk door lage kapitaallasten (40-60% van pelletontharding) voor volgende situaties: Als ook carry-over-filtratie moet worden gebouwd Versnelde afschrijving (dreigende sluiting) Dalende of onzekere afzet drinkwater Hoge piekfactoren (back-up pompstations) 17
2a. Kleinschalige ontharding: Ionenwisseling in plaats van pelletreactoren? Kwaliteitsaspecten ionenwisseling Geen vorming van microkristallen Geen alternatief voor pelletontharding met natronloog Ook verwijdering van magnesium Bedrijfsvoering ionenwisseling Robuust proces (geen precipitatie) Flexibel proces (belastingswisselingen mogelijk) Vergelijkbare logistiek (transportbewegingen gelijk) Duurzaamheid ionenwisseling Waterverbruik en energieverbruik niet onderscheidend Chemicalienverbruik zwakzure kationwisseling vergelijkbaar (110% van stoichiometrie) Reststoffenprobleem door regeneraat 18
2b. Start innovatie: Wat mag regeneraatverwerking kosten? Maximale regeneraatverwerkingskosten ( /m 3 regeneraat) voor break-even pelletontharding met kalkmelk en zwakzure kationwiselling 75,00 60,00 60,00-75,00 45,00-60,00 30,00-45,00 15,00-30,00 0,00-15,00-15,00-0,00 45,00 30,00 15,00 0,00-15,00 2,00 Beginhardheid (mmol/l) 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 Capaciteit (Mm 3 /j) 19
2b. Start innovatie: Wat mag regeneraatverwerking kosten? Lozen vrijwel uitgesloten, daarom behandeling gewenst, door: Concentreren (NF, ED) Scheiden (NF, ED) Precipiteren Hergebruiken Indampen Bevriezen Kosten liggen tussen 2 en 7 per m 3 regeneraat R. Jong, S. Bakker, D. Schippers and J.W. Post, Hergebruik van regeneratiezout bij ionenwisseling, H2O 12 (2003) 20
Efficiënt innoveren / innoveren efficiënt! Jan Post, 8 september 2011