Nieuwe vezels uit nieuwe bronnen en reststroomvalorisatie

Nieuwe vezels uit nieuwe bronnen
en reststroomvalorisatie
KENNISCENTRUM PAPIER EN KARTON
IJsselburcht 3, 6825 BS Arnhem - www.kcpk.nl
1
Inleiding ........................................................................................................................................... 3
2
Trends .............................................................................................................................................. 4
2.1
Sociaal-maatschappelijke trends ............................................................................................. 5
2.2
Technologische trends............................................................................................................. 6
2.3
Economische trends ................................................................................................................ 8
2.4
Ecologische trends ................................................................................................................... 9
2.5
Politiek/ wet -en regelgeving ................................................................................................ 10
3
Visie ............................................................................................................................................... 11
4
Strategie ........................................................................................................................................ 12
4.1
Onderzoek en ontwikkeling ................................................................................................... 12
4.2
Innovatie/demonstratie en implementatie........................................................................... 12
4.3
Consortia ............................................................................................................................... 12
5
Thema’s en tijdsplanning............................................................................................................... 13
5.1
Nieuwe vezels uit nieuwe bronnen ....................................................................................... 13
5.2
Reststroomvalorisatie ........................................................................................................... 14
6
Beoogde innovaties ....................................................................................................................... 15
6.1
Nieuwe vezels uit nieuwe bronnen ....................................................................................... 15
6.2
Reststroomvalorisatie ........................................................................................................... 15
7
Doelgroepen .................................................................................................................................. 17
8
Business cases ............................................................................................................................... 18
9
Bijdrage aan de doelstellingen van de energietransitie ................................................................ 20
10
Communicatie ........................................................................................................................... 21
11
Literatuur en feiten ................................................................................................................... 22
2
1 Inleiding
We leven in een veranderende wereld, met ontwikkelingen die hun invloed zullen nalaten, ook op de
papier- en kartonindustrie. Globalisering, digitalisering, vergroening, vergrijzing en grondstoftekorten
zijn maar een paar van deze kenteringen. Wanneer de papier- en kartonsector wil overleven in een
wereld met slinkende energie- en grondstofvoorraden, zal zij stappen moeten zetten richting de
verwaarding van reststromen en de inzet van nieuwe vezels uit nieuwe bronnen. Hiervoor is een
duidelijke strategie nodig. Welke ontwikkelingen zijn er gaande op het gebied van vezelgrondstoffen
en hoe kunnen we hier als papierindustrie op inspelen? In deze roadmap staat daarom de volgende
vraag centraal:
Wat moeten we vandaag in gang zetten om straks die technologieën, kennis en
competenties beschikbaar te hebben, die nodig zijn voor het vervullen van de
behoefte aan grondstoffen voor de papierindustrie van morgen?
In 2004 is de Nederlandse papier- en kartonindustrie, in samenwerking met het Ministerie van
Economische Zaken, gestart met de Energietransitie papierketen met de ambitie: “Halvering van het
energieverbruik per eindproduct in de keten in de periode 2005–2020”. Een van de onderdelen van
Transitiehuis is een efficiënte verwaarding van bio-based grondstoffen; onder andere door efficiënte
benutting en optimale valorisatie van reststromen. Deze roadmap is gebaseerd op de uitkomsten van
projecten en bijeenkomsten die uitgevoerd zijn in het kader van de Energietransitie.
Binnen het programma Vezelgrondstoffen, van het Kenniscentrum Papier en Karton staan twee
roadmaps centraal: ‘Nieuwe Vezels uit nieuwe bronnen’ en ‘Reststroomvalorisatie’. Deze zijn tot
stand gekomen om de toekomstige visie en ambitie van onze sector zichtbaar te maken en de
strategie te bespreken die moet leiden tot een duurzame en innovatieve industrie.
Doelstellingen van deze roadmaps zijn:



3
zowel experts als leken een overzicht geven van belangrijke ontwikkelingen op het gebied
van nieuwe vezelgrondstoffen
Het is een pleitbezorging voor een garantstelling van de duurzame beschikbaarheid van
grondstoffen voor papier en karton en verschaft input voor de strategische
onderzoeksagenda in Nederland
De informatie in deze roadmap kan dienen als belangrijke basis voor verdere
beleidsontwikkelingen
2 Trends
Verschillende trends kunnen de concurrentiekracht van bedrijven en industrieën beïnvloeden.
Deze trends zijn extern en gebeuren buiten de directe invloed van de industrie, zoals de rol van de
overheid en de invloed van overheidswetgeving op een industrie. Als papier- en kartonindustrie
moeten wij ons bewust zijn van deze trends, welke factoren daarbij horen en hoe ze de industrie
kunnen beïnvloeden.
Deze trends kunnen verdeeld worden in vijf verschillende categorieën: sociale, technologische,
economische, ecologische en politieke (STEEP). Om een strategie voor de toekomst te kunnen
bepalen, is inzicht nodig in deze vijf facetten.
4
2.1
Sociaal-maatschappelijke trends
Wat zijn de belangrijkste trends die onze wijze van leven zullen tekenen? Hoe kunnen ze van invloed
zijn op de papier- en kartonsector? Enkele belangrijke sociaal-maatschappelijke trends zullen
hieronder besproken worden.
Steeds ouder wordende maatschappij
Onze maatschappij vergrijst. De stijging van het percentage ouderen (zestig jaar en ouder) gaat
gepaard met een daling van het percentage jongeren (tot vijftien jaar). De verwachting is dat tegen
het jaar 2050, het aantal ouderen, het aantal jongeren voor het eerst in de geschiedenis zal
overstijgen. Door de toenemende vergrijzing zal naar verwachting de vraag naar hygiënepapier
toenemen. Door de vergrijzing zal ook het aanbod van gekwalificeerd personeel afnemen.
Globalisering: leven in een plaatsloze wereld
De globalisering neemt toe. Daarmee wordt de toenemende integratie van economieën en
maatschappijen bedoeld uit de hele wereld, vooral door handel en financiële stromen, maar ook
door overdracht van cultuur en technologie. De globalisering heeft tot gevolg dat we grondstoffen,
goederen en mensen over de gehele wereld verplaatsen.
Energie –en grondstoftekorten
Al deze verplaatsingen van grondstoffen, goederen en mensen hebben een verhoogd energiegebruik
tot gevolg. Energie, die toch al schaars is, zal door de toenemende globalisering alleen nog maar
schaarser en daardoor duurder worden. In de samenleving bestaat ook een steeds grotere zorg over
de stijgende instabiliteit in olieregio’s en de afhankelijkheid van geïmporteerde fossiele brandstoffen.
Er is daarom toenemende behoefte aan lokaal geproduceerde brandstoffen.
Elk stap in het productieproces van materialen leidt tot negatieve milieueffecten. Zolang de
bevolking groeit, zal onze totale vraag naar materialen toenemen. Deze toenemende vraag leidt tot
de prijsstijging van biomassa, met een dreigend tekort van houtbronnen als gevolg.
Digitalisering
Digitalisering is het omzetten van analoge data naar een digitaal medium. Digitalisering is een trend
die is ontstaan uit het bedrijfsleven Enkele van oudsher papieren toepassingen worden meer en
meer verdrongen door digitale toepassingen. Webwinkels, digitale kaarten en e-readers zijn hier
maar enkele voorbeelden van. Dit heeft tot
gevolg dat er minder vraag is naar grafisch
papier. Er lijken echter positieve
ontwikkelingen te zitten in het gebruik van
papier in de sector verpakkingen.
Individualisering en mobiliteit
Elke consument is een individu met specifieke
wensen en behoeften en wil ook als zodanig
behandeld worden. Consumenten zijn minder
gevoelig geworden voor massacommunicatie. Ze zoeken maatwerk en willen het gevoel hebben dat
het aanbod speciaal voor hen gecreëerd is. Hierdoor neemt de behoefte aan variatie in papieren
producten en verpakkingen toe. Daarnaast wordt de consument alsmaar mobieler en wordt papier in
toenemende mate ‘onderweg’ weggegooid. Deze individualisering en mobiliteit zijn van invloed op
5
de inzameling en uitsortering van oudpapier en daarmee gepaard ook het aanbod van grondstoffen
voor papierproductie.
Toenemend milieubewustzijn
De toenemende grondstoftekorten en de sterkere aanwijzingen dat er sprake is van een relatief
snelle klimaatverandering op aarde, doen het milieubesef toenemen. De emissies van CO2 en andere
broeikasgassen die het gevolg zijn van menselijk handelen, worden hiervoor als belangrijkste oorzaak
aangewezen. De maatschappelijke druk om de broeikasgasemissies te verminderen, neemt toe. Door
een afnemend gebruik van fossiele brandstoffen zullen de emissies van CO2 en andere vervuilende
stoffen afnemen. Aangezien de papierindustrie energie-intensief is, zal het toenemende
milieubewustzijn binnen de maatschappij haar invloed uitoefenen op het productieproces.
Grondstoffen zullen op een energie-efficiëntere wijze vervaardigd moeten worden.
Transparantie
Door de individualisering worden consumenten steeds kritischer. Ze zijn zich bewuster van wat ze
consumeren. Kwaliteit van het leven voor de volgende generaties, natuur, milieu, sociale
rechtvaardigheid, en maatschappelijk verantwoordelijkheid nemen in belang toe. Van retailers wordt
verwacht dat daar bewust mee omgesprongen wordt. De vraag naar doorzichtigheid van bedrijven
stijgt. Transparantie impliceert openheid, communicatie en controleerbaarheid. De toenemende
interesse voor biomassa veroorzaakt een toenemende druk om de duurzame herkomst van de
grondstoffen te garanderen. Daarnaast stellen klanten steeds hogere eisen aan transparantie van de
herkomst en samenstelling van de gebruikte grondstoffen. Dit vereist ook voor duurzame biobased
grondstoffen een zorgvuldig afgewogen keuze en marketing. Vezelgrondstoffen zullen afkomstig
moeten zijn van traceerbare waardeketens, met meer focus op duurzame consumptie en recycling,
om
resource
efficiëntie
te
bevorderen
en
CO2
emissies
te
reduceren.
De opkomst van de BRIC-landen
China en andere BRIC-landen zijn grote spelers geworden die toekomstige bedrijfsvoering,
wetenschap en politieke agenda’s zullen definiëren. China is voor papierconsumptie een van de
snelst groeiende markten in de wereld. Oudpapier vormt de belangrijkste grondstof voor het maken
van nieuw papier. Omdat de houtproductie in China relatief laag is, wordt er papier uit het
buitenland geïmporteerd. Een groot aandeel van het Nederlandse oudpapier gaat naar China. Dit
resulteert in een kleiner aanbod van oudpapier in Nederland.
2.2
Technologische trends
De papierproductie is aan verandering onderhevig. Werd papierproductie vroeger nog beschouwd als
een lineair systeem, en afval als kostenpost, nu wordt afval in toenemende mate als ‘zij’- of
reststroom beschouwd die omgezet kan worden in andere producten. Er zijn een aantal
technologische trends waarneembaar die van invloed zijn op de extractie, productie, verwerking en
valorisatie van vezelgrondstoffen.
6
Ontsluitingstechnieken voor cellulose
Agrarische cellulosehoudende reststromen van voldoende beschikbaarheid worden geanalyseerd op
geschiktheid als nieuwe duurzame grondstof voor papier en karton. Stromen waar een toenemende
vraag naar zal zijn door een grotere verscheidenheid aan industrieën. Samenwerken in bio-raffinage
zal leiden tot een optimale benutting van de volledige waarde van biomassa tot vezels, mineralen,
eiwitten, chemicaliën en energie. Er is een grotere aandacht voor ontsluitingstechnologieën die alle
componenten zodanig isoleren dat ze allen tot hoogwaardige producten kunnen worden verwerkt.
Toepassing van bio-grondstoffen in andere sectoren
Technologische ontwikkelingen en toepassingen van bio-grondstoffen in andere sectoren leveren
nieuwe inzichten op. Innovatieve technologieën die de papierindustrie ook helpen om grondstoffen
efficiënter te bewerken, of samenwerking om beschikbare grondstoffen zo optimaal mogelijk te
benutten. Ook kan integratie en symbiose met andere regionale en nationale biobased initiatieven
leiden tot nieuwe grondstofwaardeketens.
Cascadering en samenwerking
Onnodige concurrentie om cellulose tussen verschillende industrieën kan worden voorkomen
wanneer wordt samengewerkt in cellulosefractionering. Betaalbare en goed recyclebare vezels voor
papier en karton kunnen samengaan met goedkope en gemakkelijk fermenteerbare cellulose voor
biobrandstoffen en chemicaliën. Uitdagingen zijn: de eigenschappen van de nieuwe celluloses, de
geschiktheid voor elke toepassing en een optimale cascadering en afstemming tussen alle cellulosegebaseerde toepassingen.
Naar multi-product mills
De energiewaarde alsook de nog aanwezige waardevolle vezels in de reststromen van de papier- en
kartonindustrie worden steeds beter benut. Maar we kunnen nog veel verder. Momenteel neemt de
industrie maatregelen om ongewenste, schadelijke of storende componenten in de grondstoffen te
verwijderen of onschadelijk te maken. In de wereld van toenemende schaarste zal een transitie in
denken plaatsvinden, waarbij de waarde van afwijkende componenten wordt geïdentificeerd,
geïsoleerd en gevaloriseerd. Zelfs het bewust afscheiden van vezelfracties die elders een hogere
waarde vertegenwoordigen, is denkbaar.
Deze technologische trends leiden ertoe dat de papierindustrie langzaam verandert van een lineair
systeem met één product, naar een circulair systeem waarin grondstoffen efficiënter benut worden
en afval geminimaliseerd is (zie figuur 1).
7
De karakteristieken van de papierfabriek van gisteren, vandaag en morgen zijn weergegeven in figuur
1.
De papierindustrie van vandaag:
•Toename van grondstofsoorten
•Zijstromen worden omgezet in
producten
• Formatie van nieuwe
waardeketens
•Multi-product fabrieken
De papierindustrie van gisteren:
•Lineair systeem
• 1 product
•Productie maximaliseren, afval
minimaliseren
•Afval is duur
Figuur 1: De papierindustrie van gisteren, vandaag en morgen
2.3
Economische trends
Stijgende energiekosten
8
De papierindustrie van morgen:
•Samenwerking met agro- en chemische
industrie in de ontwikkeling en realisatie van
economisch en technisch haalbare bioraffinageprocessen.
•Omzetting agrogewassen en zijstromen in
verschillende waardevolle chemicaliën,
brandstoffen en materialen waaronder
cellulose voor papier
•Verdere toename van alternatieve
grondstofsoorten
Grote stijgingen in energiekosten hebben een negatieve invloed op de concurrentiepositie van de
Europese papierindustrie. Vezelgrondstoffen en energie, de belangrijkste en meest kostbare
resources van de papier- en kartonindustrie, zijn onlosmakelijk met elkaar verbonden. Het feit dat de
Europese en nationale duurzaamheiddoelstellingen direct effect hebben op onze grondstofprijs en
beschikbaarheid, maakt ons steeds bewuster van de waarde van onze grondstoffen, ook op de
energiemarkt.
Tekort aan vezelgrondstoffen
De verwachting is dat onze sector zal moeten concurreren met koolcentrales voor grondstoffen. Voor
deze centrales zullen de prijzen van hout voor energie steeds aantrekkelijker worden vergeleken met
de prijzen voor het kopen van kool en CO2 emissierechten.
Verschuivende productie- en consumptiepatronen
De consumptie van vezelgrondstoffen voor papier zal de grootste stijging doormaken in Oost-Europa,
China en andere Aziatische markten. Er wordt verwacht dat de groei in Noord-Amerika en Europa zal
stagneren. Ook de productie verplaatst zich langzaamaan richting lagelonenlanden als China.
Veranderingen in aanbod van papier
De verwachting is dat grafische papierproducten in kleinere hoeveelheden geproduceerd worden,
maar een grotere verscheidenheid zullen kennen. Lichtgewicht papier voor kantoortoepassingen
maakt het gebruik van minder grondstoffen mogelijk. De toevoer van verse vezels in de ‘recycled
fibre loop’ voor grafisch papier zal essentieel blijven. Hiervoor zouden in plaats van hout deels
alternatieve grondstoffen gebruikt kunnen worden Aan de andere kant neemt de productie van
papier –en karton voor verpakkingen toe.
Op naar een Biobased Economy
Als we een economisch systeem kunnen ontwikkelen dat gebaseerd is op hernieuwbare biologische
grondstoffen, kan de planeet onze maatschappij blijven onderhouden. De ontwikkeling van dit
systeem is in gang gezet met de Biobased Economy. Dit is een economie waarin bedrijven – nationaal
en internationaal – non-food toepassingen vervaardigen uit groene grondstoffen, dat wil zeggen
biomassa. Deze non-food toepassingen zijn bijvoorbeeld transportbrandstoffen, chemicaliën,
materialen en energie. De bosbouw maakt, samen met de landbouw, het grootste deel uit van de
hedendaagse Biobased Economy. Echter, andere sectoren raken steeds meer geïnteresseerd in deze
biomassa. De papierindustrie heeft de kennis, logistiek en systemen in plaats om deze economie te
ontwikkelen.
Deze economische trends oefenen druk uit op de papierindustrie, maar zorgen ook voor potentiele
waarde per eenheid oudpapier door de stijgende vraag naar producten uit rejecten van derde
partijen. De waarde van zijstromen is daarom van groot belang voor de economische haalbaarheid
van het papierproductieproces alsook de zoektocht naar alternatieve grondstoffen.
2.4
Ecologische trends
Klimaatverandering
Het klimaat verandert onder invloed van natuurlijke factoren
en, sinds het midden van de 20e eeuw, mede onder invloed
van de mens via het versterkte broeikaseffect. Ook de
papierindustrie draagt met haar productieproces bij aan de
uitstoot van broeikasgassen.
9
Stijgende ecologische voetafdruk
Daarnaast stijgt de ecologische voetafdruk van Nederland. Dit is een getal dat voor een bepaald jaar
weergeeft hoeveel biologisch productieve grond- en wateroppervlakte een bepaalde
bevolkingsgroep in dat jaar gebruikt om zijn consumptieniveau te kunnen handhaven en zijn
afvalproductie te kunnen verwerken. De groeiende bevolking en toenemende industriële productie
dragen bij aan een verhoogde belasting op de waterkwaliteit.
Ontkoppeling van economische groei en milieuvervuiling
Gepaard met het toenemend milieubesef van de bevolking, is er een groeiende behoefte het
ontkoppelen van milieuvervuiling en economische groei. Voor de papierindustrie betekent dit er
meer aandacht komt voor schonere papierproductie, hergebruik van vezels en valorisatie van
reststromen zodat er zo min mogelijk afval geproduceerd wordt.
2.5
Politiek/ wet -en regelgeving
De politieke omgeving bestaat uit wetten, overheden, actiegroepen die organisaties en individuen in
de maatschappij beïnvloeden en beperken. De rol van de overheid is aan het veranderen. Overheden
gedragen zich steeds marktgerichter, met een grotere nadruk op eigen verantwoordelijkheid.
Duurzaamheid ligt prominenter in het verschiet van Europees beleid. Het gebruik van biologisch
afbreekbare grondstoffen in verpakkingen wordt gestimuleerd en de kijk op afval is langzaamaan aan
het veranderen van iets wat kosten met zich meebrengt, naar een grondstof met potentiële waarde.
Tegen 2020 streeft de Europese commissie naar…
•
•
•
•
•
•
Figuur 2:
10
Markt en beleidsinitiatieven om efficiëntie bevorderende bedrijfsinvesteringen
te stimuleren
De juiste stimulansen voor burgers en overheidsdiensten om de meest
grondstofefficiënte producten en diensten te kiezen
Een grote verschuiving van belasting op arbeid naar milieubelasting
Toenemend gebruik van biologisch afbreekbare verpakkingen
Toenemend gebruik van biologisch afbreekbaar afval voor bio-energie en bioproducten
Het beheer van afval als grondstof
3 Visie
Papier en karton zijn biobased producten, gemaakt uit hernieuwbare grondstoffen. Innovaties
hebben in de afgelopen decennia geleid tot significante besparingen in grondstof- en energiegebruik,
en producten die optimaal zijn afgestemd op de behoefte van de klant en maatschappij. Papier en
karton zijn dan ook ultieme voorbeelden van duurzame biobased producten. Echter ook deze
producten staan aan de vooravond van grote veranderingen. Wanneer de papier- en kartonsector in
de wereld met slinkende energie- en grondstofvoorraden wil overleven, zal zij grote stappen moeten
zetten richting een nog duurzamere en efficiëntere grondstofbenutting.
Vezelgrondstoffen en energie, de belangrijkste en meest kostbare resources van de papier- en
kartonindustrie, zijn onlosmakelijk met elkaar verbonden. Het feit dat de Europese en nationale
duurzaamheiddoelstellingen direct effect hebben op onze grondstofprijs, maakt ons steeds bewuster
van de waarde van onze grondstoffen, nu ook op de energiemarkt. Beschikbaarheid en prijs van
zowel hout als gerecycled papier zullen in de toekomst sterker fluctueren en steeds meer afhankelijk
zijn van geopolitieke ontwikkelingen.
Naast een energiereductie, is vooral ook een transitie richting alternatieve grondstoffen en
efficiënter materiaalverbruik noodzakelijk om de concurrentie met nieuwe biomassa-toepassingen te
overleven. En om flexibel in te kunnen springen op de sterke volatiliteit van beschikbaarheid en prijs
van grondstoffen. Maar vooral ook omdat juist papier en karton invulling kunnen geven aan de
groeiende behoefte van de meer bewuste maatschappij voor groene duurzame producten.
Het programma van Vezelgrondstoffen richt zich op het beschikbaar stellen van alternatieve
grondstoffen, het realiseren van een maximale verwaarding van grondstoffen en efficiënte
vezelbehandeling. Met bewuste grondstofkeuze en bewerking beïnvloeden we de benodigde energie
om de grondstof te verwerken tot papierproducten. Daarnaast zijn vezelgrondstoffen onderdeel van
een kort-cyclische CO2-kringloop. Hierdoor hebben we met bewuste grondstofkeuze, efficiënte
bewerking en hergebruik, een significante invloed op het realiseren van een CO2-neutrale industrie.
Grondstofvoorziening
Maximale verwaarding grondstoffen
Vezelgrondstoffen
11
4 Strategie
Door onderzoek, ontwikkeling, innovatie/demonstratie, implementatie en consortiavorming
proberen wij de visie te bewerkstelligen. Belangrijk hierbij is dat we dit vanuit het standpunt van de
papierfabrieken doen, maar zeker zo belangrijk is de samenwerking met partijen buiten onze
industrie.
4.1 Onderzoek en ontwikkeling
Door haalbaarheidsstudies wordt de huidige stand van zaken in innovatieprojecten in kaart gebracht.
Door middel van onderzoek en ontwikkeling in samenwerking met (inter)nationale
onderzoeksinstituten, industriële partners en de Nederlandse papierfabrieken wordt ook de
toepasbaarheid van nieuwe vezelgrondstoffen en technieken om zijstromen te valoriseren in kaart
gebracht. Op deze manieren worden nieuwe technieken ontwikkeld en wordt er voor gezorgd dat de
concurrentiepositie van de Nederlandse papierfabrieken verstevigd wordt.
4.2 Innovatie/demonstratie en implementatie
Specifieke projecten binnen vezelgrondstoffen richten zich op alternatieve grondstoffen en
reststroomvalorisatie, door nieuwe ontsluitingstechnieken te ontwikkelen. Projecten richten zich
vanuit verschillende invalshoeken op reststroomvalorisatie door:
 Valorisatie van componenten uit afvalwater
 Omzetting van eigen (vaste) zijstromen tot grondstof voor andere industrieën
 Valorisatie van zijstromen uit andere industrieën en inzet ervan als grondstof in eigen
industrie
 Daarnaast wordt de uitwisseling van nieuwe ideeën en ontwikkelingen bevorderd door
platformbijeenkomsten en conferenties te organiseren.
4.3 Consortia
Consortiavorming is een belangrijk onderdeel van het Vezelgrondstoffen programma. Huidige of
voorziene consortia zijn sectoroverschrijdend. Er worden coalities gevormd met de chemische
industrie, de agro-industrie, overheidsinstanties en kennisinstituten. Het doel van deze consortia is
om kennis uit te wisselen en gezamenlijk tot innovaties te komen. Vooral op het gebied van
alternatieve grondstoffen speelt consortiavorming een essentiële rol, omdat de reststroom van
andere industrieën kan dienen als grondstof voor de papierindustrie.
Papierindustrie
Agro-industrie
Chemische
industrie
Overheid
Kennisinstituten
Energieindustrie
12
Afvalverwerkings
-industrie
5 Thema’s en tijdsplanning
Het programma Vezelgrondstoffen richt zich op het beschikbaar stellen van alternatieve
grondstoffen, het realiseren van een maximale verwaarding van grondstoffen en efficiënte
vezelbehandeling om de toekomst van de papierindustrie zeker te stellen. De roadmaps waarmee
Vezelgrondstoffen invulling aan de visie geeft zijn: ‘Nieuwe vezels uit nieuwe bronnen’ en
‘Reststroomvalorisatie’.
o

Nieuwe vezels uit nieuwe bronnen
Reststroomvalorisatie
Betaalbaar
Beschikbaar
Duurzaam
>2020
o
2015

o
2012

o

5.1
Ontsluiting en inzet zijstromen van binnen
en buiten onze industrie
Externe verwaarding van niet-vezelfractie
Ontsluiten en ontwikkelen
van alternatieve
vezelgewassen
Interne verwaarding van
niet-vezelfractie (‘Productie
zonder afval’)
Inzet zijstromen van binnen en buiten
onze industrie
Onderzoek valorisatie niet-vezelfractie
(water, slib & reject)
Nieuwe vezels uit nieuwe bronnen
Inzet zijstromen van binnen en buiten onze industrie
In de Biobased Economy wordt een groot deel van de huidige fossiele producten en energiebronnen
vervangen door biobased producten. Vooral lignocellulose is populair, hetgeen we reeds ervaren in
een toenemende prijsvolatiliteit en afnemende beschikbaarheid van de huidige grondstoffen. Door
alternatieve grondstoffen voor hout te vinden voor de productie van papier en karton, en de
waardevolle componenten hiervan gezamenlijk met andere sectoren te benutten, worden we
flexibeler in de grondstofvoorziening en kunnen alle sectoren efficiënter met schaarse grondstoffen
omgaan.
Ontsluiting en inzet zijstromen van binnen en buiten onze industrie
13
Diverse agroreststromen (appelpulp, citruspulp, uienschillen, aardappelschillen, bietenwortels,
bierborstel, ontinktingsslib, primair slib, betacal en zaagsel zijn op hun toepasbaarheid binnen de
papierproductie getest. Vezels worden mechanisch behandeld en eveneens worden geavanceerde
technologieën voor isolatie ontwikkeld. Het inmengen van mechanische ontsloten vezels uit agroreststromen is nu al mogelijk. De kwaliteit van de vezels is echter laag, en hoogstens geschikt voor
het (deels) inmengen in ongebleekte producten uit gerecycled papier.
Ontsluiten en ontwikkelen van alternatieve vezelgewassen
Vervanging van houtgebaseerde cellulosevezels vraagt om ontwikkeling van
ontsluitingstechnologieën. Kansrijke projecten zijn ‘Lignocellulose als grondstof’ en ‘Organosolv’,
waarmee lignocellulose wordt gescheiden in cellulose, lignine en hemicellulose. Verschillende
agroreststromen (gras, koolzaadstro, dederstro, maïsstengels, en tarwestro) zijn met het organosolv
proces ontsloten. Omzetten van de vrijgekomen hemicellulose en ligninefracties in chemicaliën,
wordt qua haalbaarheid i.s.m. de chemiesector verder uitgezocht (APC). Deze initiatieven, in
samenwerking met de agro- en chemie-sector, moeten hoogwaardige cellulose opleveren.
Uiteindelijk zullen ze moeten leiden tot een grote Bioraffinage-installatie (>1 Mton grondstof), die
o.a. zuivere cellulosepulp voor papier en karton produceert. Beoogde ontwikkeltijd is 5 tot 10 jaar.
5.2
Reststroomvalorisatie
Onderzoek valorisatie niet-vezelfractie
Papier- en kartonfabrieken laten nog grote hoeveelheden reststromen tegen hoge kosten afvoeren.
Deze stromen bevatten nog regelmatig waardevolle componenten voor andere bedrijven of
industrieën. De energiewaarde alsook nog aanwezige waardevolle vezels worden al steeds beter
benut. Maar we kunnen nog veel verder! Door slibstromen van de papierindustrie om te zetten in
bouwstenen voor de chemische industrie, verkrijgen we alternatieven voor de huidige fossiele
grondstoffen. Dit kan uiteindelijk zelfs leiden tot het bewust afscheiden van vezelfracties die elders
een hogere waarde vertegenwoordigen, zodat tevens een efficiënter papierproductieproces wordt
verkregen.
Externe verwaarding van niet-vezelfractie
De mogelijkheden voor de productie van bouwstenen voor bioplastics uit slibstromen van de
papierindustrie wordt onderzocht (MIDAS). Binnen BIOCAB-BioSyn worden nieuwe chemische
bouwstenen verkregen uit slib met een open cultures fermentatie.
In Ecotarget is een technologie ontwikkeld om waardevolle vezels terug te winnen uit reject. En in
het Durest project zijn de juridische voorwaarden in kaart gebracht om afvalstromen te
hergebruiken.
De uitwisseling van reststromen tussen fabrieken binnen de industrie en vergisting van reststromen
vindt inmiddels plaats. Vergisting tot biogas is ook technologisch mogelijk. Optimalisatie in vergisting
en subsidies op duurzame energie zijn op dit moment echter nodig om dit economisch haalbaar te
maken.
Interne verwaarding van niet-vezelfractie
Met de vele initiatieven om grondstoffen en reststromen te valoriseren, stevenen we uiteindelijk af
op een toekomst met Multiproduct Papierfabrieken en daarmee een productie zonder afval.
14
6 Beoogde innovaties
6.1 Nieuwe vezels uit nieuwe bronnen
Doordat de Europese ondersteuning van de agribusiness in Noord-Nederland afgebouwd zal worden
tot en met 2013, zal er meer waarde uit landbouwproducten gehaald moeten worden. Door zich te
richten op coproductie en samenwerking, kan de agribusiness een maximale toegevoegde waarde
per hectare verkrijgen. Daarnaast wordt er een nieuwe afzetmarkt voor de agribusiness gecreëerd bij
de productie van biobased producten uit hun lignocellulose-houdende zijstromen.
Hier vormt de mogelijke samenwerking met de papier- en kartonindustrie een enorme kans voor
beide sectoren. Voor de land- en tuinbouw betekent gebruik van hun reststromen door de papier- en
kartonfabrieken, een verwaarding van een Door de ontwikkeling van de biobased business en de
extra afzet voor agribusiness, zal er verder meer werkgelegenheid en welvaart in (Noord-)Nederland
komen.
Diverse (agro)zijstromen (bierborstel, bietenperspulp, tomatenstengels, slib) zijn op hun
toepasbaarheid binnen de papierproductie getest. Vezels worden mechanisch behandeld en
eveneens worden geavanceerde technologieën voor isolatie ontwikkeld. Daarnaast wordt
onderzocht of zijstromen, welke vrijkomen bij de papierproductie, elders ingezet kunnen worden of
kunnen worden omgezet in groene chemicaliën.
6.2
Reststroomvalorisatie
De papierindustrie kenmerkt zich door diverse maatregelen en technologieën om ongewenste,
schadelijke of storende componenten in de grondstoffen te verwijderen of onschadelijk te maken. In
de wereld van toenemende schaarste zal echter een transitie in denken moeten plaatsvinden: de
waarde van afwijkende componenten identificeren, isoleren en valoriseren. Dit zal leiden tot een
scala aan hoogwaardige producten uit de huidige grondstoffen: een betere concurrentiepositie voor
de papierfabrieken en een efficiëntere benutting van
grondstoffen.
Tijdens het pulpen van grondstoffen, lossen bepaalde
organische componenten op in het proceswater. Bacteriële
activiteit veroorzaakt geuroverlast, stilstand, verlies van
grondstof en een ongesloten waterkringloop. Componenten
verdwijnen uiteindelijk via het afvalwater of de
waterverdamping. Het (vroegtijdig)isoleren en valoriseren
van deze componenten leidt tot een duurzamere
grondstofbenutting, een efficiënter productieproces, en een
hogere kwaliteit product.
De isolatie van chemicaliën uit proceswater is technisch
mogelijk. Technologieën hiervoor worden in andere sectoren
breed toegepast en geoptimaliseerd. De uitdaging ligt in het
economisch haalbaar krijgen van de concepten. De concentraties in het proceswater zijn laag en
isolatietechnieken zijn gevoelig voor vervuiling. De focus richt zich dan ook op goedkope
15
isolatietechnieken met een voorzuivering. Naar verwachting zullen de eerste concepten binnen 3 jaar
geïmplementeerd worden.
16
7 Doelgroepen
Dit onderdeel van het Transitiehuis heeft als doelgroep alle nodige partijen voor het gebruik van
vezels van alternatieve vezelbronnen, en het verwaarden van reststromen uit de papier- en
kartonindustrie. Dit houdt concreet gezien in




17
De papier- en kartonfabrieken - procestechnologen voor kennis over het proces en eisen aan
grondstoffen, marketing en directeuren voor het erkennen van de kansen op gebied van
imago/marketing en duurzaamheid bij gebruik van alternatieve vezels en verwaarden van
reststromen.
R&D gerichte kleine technologiebedrijven – leveren de nodige kennis voor het ontwikkelen
van technologieën voor het ontsluiten van alternatieve vezels en omzetten van organische
stoffen uit de reststromen van de fabrieken in hoogwaardige producten.
Land/tuinbouw – Leveren kennis over hun reststromen die alternatieve vezelbronnen
kunnen zijn.
Waterschappen – Samenwerking op gebied van verwaarden van de stoffen die proceswater
bevat.
8 Business cases
Binnen het Transitiehuis zijn verscheidene projecten opgestart om invulling te geven aan de beoogde
gebruik van vezels uit alternatieve vezelbronnen (zie Tabel 1) en verwaarden van papier- en
kartonproductiereststromen (zie Tabel 2). Deze technologieën worden op hun technische
haalbaarheid getest. In vervolgprojecten zullen deze technologieën op grotere schaal worden
opgevoerd, waarmee meer duidelijkheid in zicht komt over de business cases. De Nederlandse
papier- en kartonfabrieken zullen daardoor in staat zijn om de technologieën uit te kiezen die voor
hun het meest waardevol zal zijn, om deze verder door te ontwikkelen en daarmee hun
concurrentiepositie te versterken.
Tabel 1: Overzicht projecten op gebied van gebruik van vezels uit alternatieve vezelbronnen
Projectnaam
Lignocellulose als
grondstof
Samenvatting
Dit project biedt de stakeholders in het agro-papier en chemische industrie
inzicht in de technologische voorwaarden voor een efficiënte verwaarding
van lignocellulose grondstoffen. Hiermee kunnen stakeholders besluiten om
over te gaan tot het verder in de praktijk exploreren van technologische
voorwaarden en risico’s. Het project staat daarmee aan de basis van een
potentieel zeer significante nieuwe, sectoroverschrijdende duurzame
productieketen voor de Nederlandse economie.
Biofib
De mogelijkheden van het gebruik van het vezeldeel van reststromen uit de
agro- en tuinbouw worden onderzocht. Sommige stromen zoals
tomatenstengels zijn veelbelovend. Op basis van de proeven zijn er al
fabrieken die besloten hebben zelf met deze nieuwe vezelbron verder te
gaan.
Om de vezels te kunnen gebruiken van alternatieve vezelbronnen, moeten
de vezels ontsloten kunnen worden zodat zij aan de eisen van het
papierproductieproces kunnen voldoen. De traditionele processen die
worden ingezet bij gebruik van vezels uit hout of oud papier, zijn hier minder
voor geschikt. In dit project wordt gekeken naar alternatieve methoden om
de vezels te ontsluiten.
Vanwege de seizoen gebondenheid en verspreiding van aanbieder van
reststromen van land- en tuinbouw, moet de opslag en logistiek bij gebruik
van deze reststromen worden onderzocht. Dit project geeft een overzicht
van waar op gelet dient te worden bij deze aspecten.
Organosolv
Opslag en logistiek
Tabel 2: Overzicht projecten op gebied van verwaarden van reststromen in de papier- en kartonfabrieken
Projectnaam
Waterwaarde
18
Samenvatting
Voor de productie van PHA uit de organische stoffen van proceswater, wordt
het gebruik van bacteriën onderzocht in het project ‘Waterwaarde’. Het
project geeft aan dat op lab schaal het mogelijk is om PHA uit het
proceswater te halen. De volgende stap zal het opschalen van dit proces zijn.
Midas
19
Productie van melkzuur uit cellulosehoudende zijstromen. Dit moet een
business case vormen voor de verwerking van cellulosehoudende zijstromen
uit de papier- en kartonindustrie.
9 Bijdrage aan de doelstellingen van de energietransitie
Doel:
Ambitie
Prestatiegebied
Actielijnen
20
Samenwerking met andere industrieën op het vlak van efficiënter en
alternatief materiaalgebruik in bioraffinage concepten (focus op vezels)
15 % energiebesparing in de keten
Onderscheidend vermogen opbouwen door koploper te zijn in het verder
inrichten van de Biobased Economy
Duurzaamheid: energie & materialen
Innovatie: producten en diensten met hoge toegevoegde waarde
Garantstelling (alternatieve) grondstofbeschikbaarheid
Efficiente benutting en optimale valorisatie van materialen (inclusief
reststromen)
10 Communicatie
De uitkomsten van de projecten worden gecommuniceerd naar de papier- en kartonfabrieken via de
volgende vergaderingen:




21
Vier keer per jaar Vezelgrondstoffenvergaderingen
Vier keer per jaar Waterplatform
Nieuwsbrief
Website KCPK/Bumaga BV
11 Literatuur en feiten







22
PWC (),Global Trends in the Forest Products
Sector Pory (2007), Pulp Industry Trends – Implications for Metso
IEA Bioenergy (2009), Annual Report 2009
Stewart (2011), Clash of the titans
Ministerie van Landbouw, Natuur en Voedselkwaliteit (2007), “De keten sluiten”
The State of the paper industry (2011), Steps towards an environmental vision
Honnold V. (2009), Developments in the sourcing of raw materials for the production of
paper

Download Report