Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen Documentbeschrijving 1. Titel publicatie Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 2. Verantwoordelijke Uitgever Danny Wille, OVAM, Stationsstraat 110, 2800 Mechelen 4. Aantal bladzijden 192 6. Prijs* online publicatie 3. Wettelijk Depot nummer D/2012/5024/70 5. Aantal tabellen en figuren 13 & 56 7. Datum Publicatie April 2013 8. Trefwoorden Bio(gebaseerde) economie/chemie, bioraffinage, biomassa, duurzaam beleid 9. Samenvatting Dit rapport wil een verkennend overzicht geven over de inzetbaarheid van biomassa(reststromen) in bioraffinagenetwerken in het groeipad naar een bio-economie, met een aantal beleidsaanbevelingen 10. Begeleidingsgroep en/of auteur Studie in opdracht van OVAM uitgevoerd door Nele D’Haese, Dirk Nelen, Saskia Manshoven, Ive Vanderreydt, Nathalie Devriendt en Maarten Uyttebroek van VITO Begeleidingsgroep: OVAM (A. Adriaens, A. Andries, A. Braekevelt, V. Dries, K. Huygh, K. Schelfhout, M. Scheppers, N. Vanaken, T. Van Troyen, R. Verlinden), VITO m.m.v. Boerenbond, Centexbel, Cobelpa, essenscia, Fedustria, Fevia, FlandersBio en Vlaco 11. Contactperso(o)n(en) Afdeling Afvalstoffen- en materialenbeheer: Ann Braekevelt, Meg Scheppers 12. Andere titels over dit onderwerp Inventaris biomassa Gegevens uit dit document mag u overnemen mits duidelijke bronvermelding. De meeste OVAM-publicaties kunt u raadplegen en/of downloaden op de OVAM-website: http://www.ovam.be Inhoudstafel Managementsamenvatting 7 Management summary 9 Inleiding 11 1 1.1 1.1.1 1.2 De bio-economie: achtergrond en conceptualisatie Definities gehanteerde begrippen Schematisch overzicht biogebaseerde waardeketens Aandachtspunten m.b.t. de duurzaamheid van biomassa 13 18 19 24 2 2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.2 2.3 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.4 2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.4.4 2.5 2.5.1 2.5.2 Bioraffinage Inleiding Naar een bio-economie Leren van de concurrent Duurzaamheid en levenscyclusdenken in een bio-economie Bioraffinage Principe bioraffinage Concepten en indelingen Inleiding Bioraffinaderijen Bioraffinageconcepten Bespreking bioraffinageketens Raffinage van suiker- en zetmeelhoudende biomassa Raffinage van houtige biomassa Raffinage oliehoudende biomassa Raffinage van natte biomassa Inzetbaarheid van biomassastromen in bioraffinage Potentieel voor en van bioraffinage Samenvattende criteria voor inzetbaarheid in een duurzame en betekenisvolle bioraffinage Voorbeeld van inzetbaarheid van biomassa in bioraffinageketens: vers gras Besluit 27 27 27 27 28 28 29 29 29 30 31 35 35 37 38 40 41 41 Biogebaseerde industrie in Vlaanderen anno 2012 Inleiding Bioraffinageketens vertrekkend uit graangewassen Herkomst en bestemming van graangewassen in België en Vlaanderen Bio-ethanol Biopolymeren Andere zetmeelgebaseerde chemicaliën Bioraffinageketens vertrekkend uit houtige gewassen Herkomst en bestemming van hout en houtafval in Vlaanderen Papierindustrie Andere toepassingen Bioraffinageketens vertrekkend uit natte biomassa Suikerraffinage Raffinage van aardappelen Raffinage van grassen Bioraffinageketens vertrekkend uit olierijke gewassen en vetten Herkomst en bestemming van olierijke gewassen en vetten in België en Vlaanderen Biodiesel Overige oleochemie Algen als bron van oliën Andere biogebaseerde toepassingen in Vlaanderen 59 59 60 60 66 68 70 70 70 74 77 77 77 81 82 82 2.5.3 2.5.4 3 3.1 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.4 3.4.1 3.4.2 3.4.3 3.5 3.5.1 3.5.2 3.5.3 3.5.4 3.6 44 46 56 82 87 89 91 91 Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 5/192 3.6.1 3.6.2 3.6.3 3.7 3.7.1 3.7.2 3.7.3 3.7.4 3.8 3.9 4 4.1 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.3 4.4 Inleiding 91 Extractie en productie van fijnchemicaliën 92 Valorisatie van gemengde stromen 94 Productie van bio-energie als onderdeel van bioraffinageketens vertrekkend vanuit anaërobe vergisting of thermochemische verwerking van biomassa 95 Inleiding 95 Evolutie gebruik van biomassa voor bio-energie in Vlaanderen 95 Anaërobe vergisting: Productie biogas in Vlaanderen 97 Thermochemische verwerking van biomassa in Vlaanderen 100 Overzicht 104 Besluit 107 Blik op de toekomst 109 Inleiding 109 Overzicht Vlaamse projectportfolio 109 Toelichting 109 Een blik op de samenstelling van de Vlaamse projectportfolio 111 Conclusies over de Vlaamse projectportfolio 118 Schets van het Vlaamse innovatielandschap: Wie draagt bij tot de uitbouw van bioraffinageketens? 119 Visies sectororganisaties op de verdere ontwikkeling van de biogebaseerde chemie in Vlaanderen 120 5 5.1 5.1.1 5.1.2 5.1.3 5.1.4 5.1.5 5.2 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.3 5.3.1 5.3.2 5.3.3 5.3.4 5.3.5 Gluren bij de buren Nederlands beleid Interdepartementaal programma ‘biobased economy’ Innovatiecontract Biobased Economy Biorenewable Business Platform Beleidsinstrumentarium Laatste stand van zaken Frans beleid Frans nationaal hervormingsprogramma Competitieve clusters Duurzaam aankopen Duits beleid De High-Tech Strategie voor Duitsland Nationale Onderzoeksstrategie Bio-Economie 2030 De Bio-economie Raad Clusteraanpak Financieringsinstrumenten 123 123 123 124 125 125 127 128 128 128 129 129 129 130 131 134 135 6 Beleidsaanbevelingen 137 Bijlage 1: Definities bio-economie 143 Bijlage 2: Lijst van tabellen 145 Bijlage 3: Lijst van figuren 147 Bijlage 4: Bibliografie 149 Bijlage 5: Berekeningen IO-model 155 Bijlage 6: Vlaamse portfolio bioraffinageprojecten 159 Bijlage 7: Organisaties die direct of indirect bijdragen tot de ontwikkeling van een Vlaamse biogebaseerde chemie 175 Visies geconsulteerde sectororganisaties 183 Bijlage 8: Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 6/192 Managementsamenvatting De idee dat fossiele grondstoffen voor altijd en tegen een redelijke kostprijs beschikbaar zullen zijn, wordt stilaan losgelaten. Tegelijkertijd groeit het besef dat, net zoals voor het ‘fossiele tijdperk’, biomassa misschien terug de voornaamste koolstofbron zal worden om te voorzien in de nodige grondstoffen voor voeding, kleding, energie, materialen en andere menselijke behoeftes, en dat de transitie naar een bio-economie zich dus opdringt. In dit rapport wordt op een inclusieve, normatieve en holistische manier gekeken naar deze bioeconomie, en de plaats van de biogebaseerde chemie hierin. Met ‘inclusief’ wordt bedoeld dat er van wordt uitgegaan dat ook in een bio-economie fossiele grondstoffen een functie zullen hebben. ‘Normatief’ doelt vervolgens op het feit dat de verdere ontwikkeling van een bioeconomie wordt gekoppeld aan het streefdoel om een relevant deel van de negatieve impact gerelateerd aan de inzet van fossiele grondstoffen weg te werken. ‘Holistisch’, ten slotte, refereert naar de geïntegreerde, systemische kijk die wordt gehanteerd om over sector- en disciplinaire grenzen heen te oordelen over de meest aangewezen inzet van biogebaseerde grondstoffen. De grondstofstromen die aan de basis liggen van biogebaseerde productieprocessen en – ketens vormen, met andere woorden, het uitgangspunt van dit rapport. Concreet betekent dit dat de biogebaseerde chemie in een bioraffinagecontext werd geplaatst waarin biochemicaliën worden gezien als een van de vele mogelijke producten van bioraffinageketens. In veel gevallen zouden deze grondstoffen echter ook voor andere doeleinden kunnen worden ingezet, zoals voor de productie van veevoeder of energie, en dus invulling kunnen geven aan andere noden en behoeftes. Dit doet vragen rijzen aangaande de duurzaamheid van biochemicaliën en andere biogebaseerde producten. Om deze vragen te kunnen duiden, wordt in dit rapport dieper ingegaan op de basisprincipes van bioraffinage en enkele sleutelbegrippen die in deze context vaak worden gebruikt. Ook wordt een overzicht gegeven van criteria die toelaten te bepalen of een biomassastroom interessant is vanuit bioraffinageperspectief (bv. ‘chemische functionaliteit van tussen- of eindproducten’ en ‘integratie in bestaande chemische ketens’). Verder wordt ook een stand van zaken gegeven wat betreft de duurzaamheidseisen die aan biomassa worden gesteld in Vlaanderen en onder welke condities deze van kracht zijn. Vanuit deze kennis wordt vervolgens getracht meer inzicht te creëren in de stand van zaken met betrekking tot de ontwikkeling van een biogebaseerde chemie in Vlaanderen. Dit gebeurt aan de hand van volgende vier elementen: Ten eerste, bevat dit rapport een bloemlezing van de bestaande industriële activiteiten in Vlaanderen die kunnen worden geklasseerd als biogebaseerde chemie. Hieruit blijkt dat het gaat om kleine productievolumes, behoudens enkele biobrandstofproducenten. Daarnaast maakt deze studie ook duidelijk dat nevenstromen en biomassa-afval momenteel voornamelijk een toepassing vinden in veevoeding, als grondverbeteraar of worden gebruikt voor de opwekking van bio-energie. Ten tweede, wordt een eerste aanzet gegeven tot het inventariseren van alle innovatieprojecten die bijdragen tot de verdere ontwikkeling van een Vlaamse biogebaseerde chemische sector, zodat duidelijker wordt welke ontwikkelingen naar de toekomst toe kunnen worden verwacht. Aansluitend bij dit overzicht, wordt eveneens een analyse gemaakt van de platformen, (sector)organisaties, onderzoeksinstellingen en andere instanties in Vlaanderen die mee deze ontwikkelingen aansturen. En tot slot, wordt inzage gegeven in de visie van zeven sectororganisaties op het ontwikkelpad dat zij wenselijk achten voor de Vlaamse bio-economie. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 7/192 Na een korte blik op het beleid uit onze buurlanden ter ondersteuning van een verdere groei van de bio-economie, wordt dit rapport afgesloten met een set beleidsaanbevelingen. Hierin staat het maken van keuzes centraal, en het uitwerken van (ondersteunende) maatregelen en instrumenten in lijn met deze keuzes. Het is onwaarschijnlijk dat de verdere groei van de bioeconomie een ‘én-én verhaal’ zal worden. Biomassa is niet overal en oneindig beschikbaar en ook de beschikbare middelen om te investeren zijn beperkt. Omdat Vlaanderen ook nu al afhankelijk is van import, moet worden nagedacht, samen met alle relevante stakeholders, over de rol die biomassa de komende decennia zal spelen in onze energie- en grondstoffenvoorziening. Hierbij dienen bestaande sterktes, zowel op het vlak van onderzoek en ontwikkeling als binnen het Vlaams industrieel weefsel, te worden meegenomen, maar zonder dat deze het zicht belemmeren, en de Vlaamse bio-economie een pad doen inslaan dat niet toekomstbestendig zou blijken te zijn. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 8/192 Management summary Consensus is growing that there will come an end to the availability of cheap fossil resources. As a consequence, the awareness about the fact that biomass might become again the primary source of carbon for food, feed, energy, materials and other (fundamental) human needs is increasing. More and more people, therefore, want to deliberately transform our current economic system and initiate the transition to a more sustainable bioeconomy. In this report, this bioeconomy, and the position of a biobased chemistry herein, is looked at in a holistic, normative and inclusive way. The latter refers to the fact that it has been theorized in this report that also in a biobased economy fossil resources will still have a function and won’t be given up completely. ‘Normative’ is used to denote the connection that has been made between the transition to a biobased economy and the need to reduce the harmful effects of the use of fossil resources. Lastly, ‘holistic’ stands for the integrated, systemic approach followed to assess the most appropriate use of biobased resources. The starting point of this report are, in other words, the biomass streams flowing through biobased production processes and value chains. These chains are in many cases intertwined and interconnected and allow the subsequent processing of biomass into a spectrum of marketable products and energy. Biobased chemistry is therefore seen here as part of biorefining and biochemicals as one of many possible products generated in biorefinery chains. This implies, however, that biomass used for biochemicals is often also suited for the production of, for instance, feed, food or energy. Today, as in the past, this gives rise to questions about the sustainability of biochemicals and other biobased products. Because contextualization of these questions is useful and necessary, this report starts with explaining the basic principles of biorefining and some frequently used key concepts. In addition to this, an overview is given of criteria that can be used to assess the potential of biomass streams to be used as feedstock in biorefinery processes (e.g. ‘chemical functionality of intermediates or end products’ and ‘integration in existing chemical production chains’). As a supplement to this information, also an up-to-date summary is given of the sustainability criteria biomass in Flanders has to comply with. After this general introduction, the report narrows its focus and takes a closer look at the state of art concerning biobased chemistry in Flanders. Firstly, a description is given of current industrial practices that can be classified as biobased chemistry. This list makes clear that current industrial production is restricted to small volumes. Biofuels are an exception though. Another finding is that biobased sidestreams and waste primarily go to the feed industry, are used as soil improver or are converted to bioenergy. This overview of production today is followed then by a first attempt to list and analyse all innovation projects that contribute to the further development of a biobased chemical industry in Flanders. The aim of this list is to shed some light on the developments that can be expected in the future. Thirdly, an analysis is made of the platforms, branch organisations, research institutes and other organizations in Flanders that are part of the networks governing innovation in the field of biobased chemistry. At last, these insights are complemented with an analysis of the vision of seven branch organisations of industries dealing with biomass streams on the development of a biobased economy in Flanders. After a brief overview of the regulatory framework in the Netherlands, Germany and France created to support the bioeconomy in these countries, this report concludes with a set policy recommendations. Central to these recommendations is the urgent need to make wellVerkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 9/192 considered choices and to define and implement supportive measures in line with these choices. It is very unlikely that out of the transition to a bioeconomy a story will emerge in which everybody benefits and nobody looses. The amount of biomass that can be grown sustainably worldwide is limited and doesn’t show an even geographical distribution. Also financial and other means to invest are not endlessly available. Because Flanders is already highly dependent on biomass imports, it is therefore recommended to start up a social dialogue, with all relevant stakeholders, about the role of biomass in Flemish energy and resource management. In this discussion current strengths and weaknesses of the Flemish industry, as well as the innovation landscape, should be taken into account, but without veiling sight and guiding the Flemish bioeconomy to a future that ultimately doesn’t seem to be future proof. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 10/192 Inleiding Door zijn veelzijdigheid en hernieuwbaarheid wordt biomassa meer en meer gezien als een grondstof met veel potentieel. Er wordt dan ook verwacht dat biomassa de komende decennia een steeds belangrijkere rol zal gaan spelen in de Europese grondstoffenvoorziening. Ook in Vlaanderen zetten daarom meer en meer bedrijven en sectoren in op biomassa ter vervanging van fossiele grondstoffen. Niet alleen voor energiedoeleinden, maar ook als grondstof voor materialen en medicijnen. Deze ontwikkeling kan de voorbode zijn van een grote maatschappelijke verschuiving, namelijk de transitie naar een bio-economie. Een aantal sectoren zijn gezien hun activiteiten intrinsiek afhankelijk van biomassa als grondstof. Denk bijvoorbeeld aan de voedings- een veevoederindustrie of de houtverwerkende nijverheid. Sinds meerdere jaren zetten echter ook sectoren die traditioneel het leeuwendeel van hun grondstoffen betrekken uit fossiele bronnen in op biomassa. Zo gebruikt de energiesector al geruime tijd biomassa voor de productie van duurzame energie. Een sector die vrij recent nadrukkelijk in beeld komt is de biogebaseerde chemie. Gezien de vraag naar biomassa het duurzame aanbod echter lijkt te overstijgen (of dit in ieder geval binnen afzienbare termijn zal doen), is het belangrijk om de voor productie en consumptie beschikbare biomassa optimaal te benutten. Via de verwerking van biomassa in bioraffinageketens of -netwerken, waarbij de intrinsieke eigenschappen van de biomassa maximaal aangewend worden, denkt men dit mogelijk te kunnen maken. In het voorliggende rapport gaan we dieper in op bioraffinageketens en –netwerken, verkennen de positie van de Vlaamse biogebaseerde chemie hierin en gaan op zoek naar mogelijke synergieën en/of overlap met andere sectoren. Hierbij ligt de focus op plantaardige biomassa en wordt specifiek aandacht besteed aan de inzetbaarheid van biomassareststromen. We doen dit onder andere door een overzicht te geven van enerzijds de huidige situatie aangaande de inzet van plantaardige grondstoffen in de chemische industrie in Vlaanderen en anderzijds de onderzoeksprojecten aan Vlaamse onderzoeksinstellingen en bedrijven die bijdragen tot de verdere ontwikkeling van bioraffinageketens in Vlaanderen. Verder wordt ook ingegaan op het beleid met betrekking tot bioraffinage (of voorbeelden ervan) uit de ons omringende landen. Het sluitstuk van dit rapport omvat vervolgens een aantal aanbevelingen om te komen tot een coherent Vlaams beleid gericht op de uitbouw van duurzame bioraffinageketens. Hieruit volgt dat in dit rapport steeds werd vertrokken vanuit de biogebaseerde grondstofstromen die aan de basis liggen van bioraffinageactiviteiten in Vlaanderen. Deze keuze volgt uit de doelstelling van de OVAM, de opdrachtgever van deze studie, om na te gaan welke biogebaseerde afvalstromen (op termijn) zouden kunnen worden ingezet als grondstof in de chemie, bijvoorbeeld ter vervanging van primaire biomassa. Bijgevolg wordt in deze studie nauwelijks aandacht besteed aan de ontwikkeling en teelt van gewassen met een specifieke toepassing, zoals genetisch gemodificeerde gewassen voor de productie van energie. Dit neemt niet weg dat we erkennen dat ook andere invalshoeken, bijvoorbeeld biotechnologie en te verwachten ontwikkelingen binnen dit technologisch domein, interessante inzichten kunnen opleveren met betrekking tot de verdere evolutie van de bio-economie in Vlaanderen. Bovendien is Vlaanderen een koploper binnen het biotechnologisch onderzoek. Gezien het uitgangspunt van voorliggende studie, beschouwen we dit echter als een onderwerp voor verder onderzoek. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 11/192 1 De bio-economie: achtergrond en conceptualisatie “Stel dat iedere Vlaming in 2050 geboren wordt met slechts 50 kg grondstoffen…” Deze zin stond eind juni te lezen op de interactieve wand in de inkomhal van de OVAM. Het was de aanzet tot een denkoefening: “Wat als…?” Ook dit rapport heeft de intentie de basis te leggen voor een breder gedragen denkoefening en debat. Maar niet enkel over de problematiek waar deze openingszin op doelt, met name grondstofschaarste. De noodzaak om efficiënter en zuiniger om te springen met de beschikbare grondstoffen is slechts een van de uitgangspunten van deze studie. Een tweede uitgangspunt is de uitdaging waar we momenteel voor staan om het bestaande economisch en industrieel weefsel in Vlaanderen minder afhankelijk te maken van fossiele grondstoffen, en zo de concurrentiekracht van Vlaanderen te vrijwaren en naar de toekomst toe te versterken. In deze context wordt ook gesproken over ‘de transitie naar een bio-economie’. Onder ‘transitie’ wordt in de vakliteratuur een proces verstaan dat meerdere decennia kan duren en dat structurele veranderingen tot gevolg heeft die zich laten voelen op verschillende vlakken in de samenleving (economisch, technologisch, ecologisch, institutioneel en cultureel) (Rotmans en Loorbach, 2010). De transitie naar een bio-economie wordt bijgevolg in dit rapport begrepen als de stapsgewijze overgang naar een economisch systeem waarin een relevant deel van het gebruik van fossiele grondstoffen wordt vermeden door de inzet van biomassa. Wat hier met ‘relevant’ wordt bedoeld, raakt meteen aan de belangrijkste redenen waarom deze transitie door beleidsmakers en wetenschappers als een noodzaak wordt gezien. In een studie uitgevoerd door het Nederlandse Rathenau Instituut (Asveld et al., 2011) worden deze redenen als volgt samengevat: klimaatverandering, energiezekerheid, zelfvoorziening, economische kansen en duurzaamheid. Met ‘klimaatverandering’ wordt gedoeld op het verminderen van de emissie van broeikasgassen, zoals CO2-emissies als gevolg van de verbranding van fossiele grondstoffen. De inzet van biomassa wordt in dit rapport gezien als een mogelijke oplossing, aangezien CO2 die vandaag wordt uitgestoten door bijvoorbeeld de verbranding van biomassa morgen weer wordt opgeslagen in nieuwe biomassa. De tweede reden, met name energiezekerheid, volgt uit de berichtgeving over slinkende voorraden fossiele grondstoffen en de onzekerheid over het tijdstip waarop we peak oil hebben bereikt (zie bv. Cavallo, 2004). In tegenstelling tot fossiele grondstoffen, is de voorraad biomassa in theorie oneindig te vernieuwen. Zelfvoorziening, vervolgens, raakt aan de mogelijkheid om biomassa van eigen bodem te gebruiken bij de productie van energie, biochemicaliën en andere biogebaseerde producten, en zo meer zelf in te staan voor onze grondstofproductie en minder afhankelijk te zijn van buitenlandse regimes. De vierde reden die wordt genoemd in dit Rathenau-rapport, namelijk ‘economische kansen’, bouwt hier op voort en is gerelateerd aan het geloof dat de uitbouw van een ‘groene’ industrie zal zorgen voor economische relance. De vijfde reden, tot slot, verwijst naar het groeiend besef dat ‘duurzaamheid’ een leidend principe zal moeten worden, willen we komen tot een gewenst economisch systeem dat in staat is te voldoen aan alle behoeften van een sterk groeiende wereldbevolking. Zoals uit deze studie blijkt, wordt de transitie naar een bio-economie naar voor geschoven als (deel)oplossing voor een aantal belangrijke mondiale problemen zoals het broeikaseffect of een dreigende schaarste aan energie en grondstoffen. Biomassa wordt gezien als een mogelijk antwoord op enkele van de grote uitdagingen waarvoor onze maatschappij staat. Dit discours doet echter bijna vergeten dat ook nu al, in de huidige ‘fossiele’ economie, biomassa als grondstof wordt gebruikt in tal van productieprocessen. Denk bijvoorbeeld aan de voedings- en veevoederindustrie die in belangrijke mate draaien op de inzet van Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 13/192 landbouwgewassen. Daarnaast wordt ook in bijvoorbeeld de meubel-, papier- en energiesector in Vlaanderen gebruik gemaakt van substantiële hoeveelheden biogebaseerde grondstoffen. Dit maakt dat vandaag al heel wat biomassa circuleert in de Vlaamse economie (zie onderstaande Figuur 1 en verdere uitleg in bijlage 1). Niet alleen is de huidige Vlaamse economie daardoor groener dan vaak wordt beseft, ze heeft ook de potentie om nog groener te worden. Zo zouden ook op basis van bestaande technologieën en binnen het gevestigde industriële weefsel meer biogebaseerde producten kunnen worden gemaakt dan daadwerkelijk wordt gedaan. Dat dit niet gebeurt, is hoofdzakelijk te wijten aan de toch nog altijd relatief lage prijs voor olieproducten (IEA, 2012). Figuur 1: Schematisch overzicht inzet biomassa in Vlaamse economie Is het dan wel nodig om in te zetten op de transitie naar een bio-economie? Waarom is het wenselijk te komen tot fundamentele veranderingen binnen het Vlaamse industriële weefsel? Is het niet mogelijk om binnen het bestaand technologisch, infrastructureel, industrieel en economisch kader meer biomassa te gaan gebruiken? Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 14/192 Gebaseerd op een synthese van beschikbare literatuur, lijkt het antwoord op deze laatste vraag niet louter ‘ja’ of ‘nee’. Vlaanderen kan bogen op een vooraanstaande plaats in het biotechnologisch onderzoek, een goed ontwikkelde logistieke infrastructuur en een sterke chemische cluster, maar het zal zaak zijn om dergelijke sterktes en opportuniteiten ten volle uit te spelen, op nieuwe manieren aan elkaar te linken en ontbrekende schakels in te vullen, wil men in Vlaanderen de bio-economie tot volle ontwikkeling laten komen. Het zal noodzakelijk zijn om, over sectorgrenzen en bevoegdheidsdomeinen heen, de huidige kaders te hertekenen en verder te ontwikkelen, rekening houdend met bestaande elementen die ook nu al de gewenste biogebaseerde toekomst ondersteunen. Ter argumentatie hiervan kunnen volgende drie redenen worden aangedragen: Fossiele grondstoffen en biomassa kennen een andere chemische samenstelling waardoor ze niet één op één inwisselbaar zijn. Hoewel olie, aardgas, steenkool en andere fossiele grondstoffen eigenlijk fossiele biomassa zijn, verschilt hun chemische samenstelling aanzienlijk met deze van ‘levende’ biomassa. Fossiele biomassa bestaat voornamelijk uit kleine moleculen die grotendeels zijn opgebouwd uit koolstof en waterstof. Levende of recent afgestorven biomassa, daarentegen, is opgebouwd uit veel grotere en complexere moleculen waarin ook zuurstof, stikstof, zwavel en fosfor zijn ingebouwd. Dit maakt dat fossiele grondstoffen in bijvoorbeeld de chemische sector niet zomaar kunnen worden vervangen door biomassa. Zo heeft nafta, de raffinagefractie die in de petrochemie wordt gebruikt voor de productie van bulkchemicaliën, een laag zuurstofgehalte en bestaat deze fractie hoofdzakelijk uit alkanen. Biogebaseerde moleculen worden daarentegen gekenmerkt door een hoog zuurstofgehalte en de aanwezigheid van heel wat functionele groepen. Om optimaal van deze voordelen die biomassa biedt gebruik te kunnen maken, is echter een andere chemische kennisbasis en praktijk nodig dan de bestaande organische chemie waarbij eerder via oxidatiereacties wordt gewerkt en functionele groepen moeten worden toegevoegd (zie bv. Cherubini, 2010). Een van de sleuteltechnologieën om biomassa optimaal te valideren, met name biotechnologie, is inherent anders dan de bestaande chemische technologieën, waardoor biotechnologische processen niet zomaar in te passen zijn in de bestaande chemische praktijk. Kenmerkend voor biotechnologie is dat gebruik wordt gemaakt van levende organismen (vb. planten, gisten of bacteriën) of delen ervan (vb. enzymen) om voedsel, brandstoffen, chemicaliën of andere biogebaseerde producten te maken. Biotechnologische reactieprocessen gaan als gevolg hiervan door in een waterig milieu, meestal bij kamertemperatuur en atmosferische druk. De katalytische reacties leveren weinig product op in een waterig mengsel, dat daardoor dient te worden opgewerkt met behulp van geavanceerde scheidingstechnologieën (Stevens en Verhé, 2004). Klassieke chemische reacties, aan de andere kant, vinden plaats onder hoge temperaturen en druk. Om de gewenste stoffen te isoleren uit het reactiemengsel worden organische oplosmiddelen gebruikt die later moeten worden afgedampt (Wetenschappelijke en Technologische Commissie voor de Biobased Economy, 2011). Als gevolg van deze fundamentele technologische verschillen, is het niet eenvoudig de opkomende biotech-industrie te laten aansluiten bij de gevestigde chemische industrie, bijvoorbeeld in een cluster zoals deze in de haven van Antwerpen. Net zoals fossiele grondstofvoorraden zijn ook de hoeveelheden bruikbare biomassa niet onbeperkt en zullen deze moeten worden geïmporteerd uit een beperkt aantal landen. Vlaanderen is te dicht bevolkt in verhouding tot zijn oppervlakte om zelf de biomassa te kunnen telen die het nodig heeft. Import van biomassa is daarom noodzakelijk en zal moeten komen uit landen met grotere biomassavoorraden dan nodig voor intern gebruik. Zoals te zien is in onderstaande Figuur 2, zijn dit landen gelegen rond de evenaar waar de klimatologische condities een rijke plantengroei in de hand werken. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 15/192 Figuur 2: Globale netto primaire biomassaproductie (cijfers voor het jaar 2000). De netto primaire productie (NPP) is de hoeveelheid biomassa die jaarlijks groeit in een bepaald gebied. NPP0 staat voor NPP zonder menselijke interventies, zoals het irrigeren van gewassen of het toevoegen van kunstmest. De globale NPP0 wordt geschat op 65 miljard ton koolstof per jaar. De eigenlijke NPP is lager en is ongeveer 60 miljard ton koolstof per jaar. Hiervan groeit ongeveer 34 miljard ton koolstof per jaar bovengronds. Minder dan 50% hiervan kan duurzaam worden geoogst. Daar tegenover staat dat de hoeveelheid biomassa nodig voor voeding, veevoeding en materialen naar verwachting de komende 40 jaar zal stijgen tot 12 miljard ton koolstof per jaar. In de studie waaruit deze figuur afkomstig is (Leopoldina, 2012), wordt een inschatting gemaakt van de totale hoeveelheid biomassa die jaarlijks beschikbaar is om te voldoen aan menselijke behoeftes. Vervolgens wordt deze hoeveelheid afgezet tegen de vraag die daar tegenover staat, rekening houdend met de sterk groeiende wereldbevolking en de stijgende welvaart in de groeilanden. De conclusie die uit deze oefening volgt, is dat indien landen zoals Brazilië, China en India de Europese levensstandaard en daaraan gelinkte voedingspatronen overnemen, bijna alle biomassa die op een duurzame manier kan worden geteeld in de toekomst nodig zal zijn om de wereldpopulatie te voeden en te voorzien van biogebaseerde materialen. Er zal naar verwachting slechts een kleine fractie beschikbaar zijn die kan worden ingezet voor energiedoeleinden. Biomassa zal dus een steeds schaarser goed worden, hetgeen ongetwijfeld een weerslag zal hebben op de kostprijs van biogebaseerde grondstoffen (andere studies waarin deze problematiek wordt behandeld zijn onder meer Hoogwijk et al., 2005; Panoutsou et al., 2009; de Wit en Faaij, 2010; Haberl et al., 2010). Zelfs uit deze beperkte oplijsting van redenen blijkt reeds dat wat initieel misschien eenvoudig lijkt, namelijk het vervangen van fossiele biomassa door ‘verse’ biomassa, wel eens een vrij grote maatschappelijke impact zou kunnen hebben; en dit, in de eerste plaats, omdat de veranderingen die een grotere inzet van biomassa voor industriële doeleinden met zich meebrengt, raken aan zo veel verschillende domeinen (energie, handel, landbouw, voedselvoorziening, logistiek, kennisontwikkeling, leefmilieu, ontwikkelingssamenwerking, concurrentiekracht, …). Binnen sommige van deze domeinen worden deze veranderingen al duidelijk zichtbaar, ook in Vlaanderen. Zo tonen de oprichting van Ghent Bio-energy Valley en de bouw van een pilootinstallatie in de Gentse haven waar biotechnologische productieprocessen kunnen worden opgeschaald, duidelijk aan dat ook in Vlaanderen nieuwe (bio)technologieën in de pijplijn zitten Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 16/192 die op niet al te lange termijn hopelijk op commerciële schaal kunnen doorbreken. Een ander voorbeeld zijn de maatschappelijke discussies die losbarstten aangaande de wenselijkheid om landbouwgewassen op grote schaal in te zetten voor niet-voedingsgerelateerde doeleinden (naar aanleiding van de opmerkelijke stijging van de voedselprijzen in 2007 en 2008) en de teelt van genetisch gemodificeerde gewassen (naar aanleiding van een veldproef met genetisch gemodificeerde populieren). Zoals deze discussies aantonen, is het niet vanzelfsprekend dat de transitie naar een bioeconomie een maatschappelijk gewenste richting uitgaat. Maar of Vlaanderen instemt met de reeds ingeslagen richting of niet, deze transitie zal zich waarschijnlijk doorzetten. Wereldwijd wordt er reeds op ingezet waardoor het een proces is geworden dat vermoedelijk niet meer kan worden gestopt. Vlaanderen kan dus maar beter voorbereid zijn, zodat kansen kunnen worden gegrepen en kan worden bijgestuurd waar nodig. Daarom werd recent een interdepartementaal overlegplatform opgericht waarin over verschillende beleidsdomeinen heen kan worden gewerkt aan een geïntegreerd beleidskader ter ondersteuning van de transitie naar een bio-economie in Vlaanderen. Dit rapport wil een bijdrage leveren tot de discussies die in deze context worden gevoerd. En dit door inzicht te creëren in de stand van zaken met betrekking tot de biogebaseerde chemie in Vlaanderen vandaag en de ontwikkelingen die de komende jaren in deze industrietak kunnen worden verwacht. Vanuit deze kennis en de plaats van biogebaseerde chemicaliën in raffinageketens, hoopt dit rapport verder enig licht te kunnen werpen op de uitdagingen die de verdere ontwikkeling van deze biogebaseerde chemie met zich mee zal brengen wat betreft de inzet van biogebaseerde grondstoffen en afvalstromen voor industriële toepassingen. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 17/192 1.1 Definities gehanteerde begrippen Zoals in elk wetenschappelijk veld dat nog volop in ontwikkeling is, wordt ook de discussie met betrekking tot de zich ontwikkelende bio-economie gekenmerkt door een veelheid aan begrippen die niet altijd in dezelfde betekenis worden gebruikt. Dit zorgt vaak voor overbodige verwarring en miscommunicatie. Omdat we dit willen vermijden, geven we hier een overzicht van de definities die we hanteren voor de centrale begrippen uit dit rapport. Deze definities werden zo gekozen dat ze zo goed mogelijk aansluiten bij de doelstellingen die dit rapport nastreeft. Bio-economie: Een economisch systeem waarin een relevant deel van de negatieve impact gerelateerd aan de inzet van fossiele grondstoffen als primaire koolstofbron werd vermeden door het gebruik van biomassa. Biomassa: Alle levend of recent afgestorven plantaardig materiaal voortgebracht door de land- of bosbouw of binnen tuinen, parken of (semi-)natuurlijke ecosystemen, en de afval- en reststromen gegenereerd bij de verwerking of consumptie van dit plantaardig materiaal. Alle biomassastromen van dierlijke oorsprong worden dus buiten beschouwing gelaten in dit rapport. Biomassa-afval: Elke plantaardige biomassastroom waarvan de houder zich ontdoet, voornemens is te ontdoen of zich moet ontdoen (gebaseerd op definitie voor afvalstof opgenomen in het materialendecreet van 23 december 2011). Bioraffinaderij: Een bedrijf, of een aantal geografisch geclusterde en geïntegreerde bedrijven, waar door gebruik te maken van een aantal verschillende technologieën biomassa wordt verwerkt tot een scala aan eindproducten. (gebaseerd op: Biorefinery Euroview, 2008) Bioraffinage: Het proces waarin biomassa verwerkt wordt tot een scala aan vermarktbare eindproducten en energie. (gebaseerd op: IEA Task 42, 2012) Dit proces is op te delen in primaire bioraffinage (de conversie van biomassa tot platformen) en secundaire bioraffinage (de conversie van platformen tot eindproducten). Bioraffinageketen: Het geheel aan (productie)stappen nodig om van ruwe biomassa te komen tot een eindproduct. Biotechnologie: Elke technologie die gebruik maakt van levende organismen (vb. planten, gisten of bacteriën) of delen ervan (vb. enzymen) om voedsel, brandstoffen, chemicaliën, geneesmiddelen of andere consumptieproducten te produceren. (gebaseerd op: VIB, 2008) Bio-economie of biogebaseerde economie? Bio-economie is een letterlijke vertaling van het Engelse woord ‘bioeconomy’, biogebaseerde economie van het woord ‘biobased economy’. Beide woorden worden internationaal veelvuldig gebruikt, zij het wel met telkens een andere betekenis (zie ook het overzicht van enkele definities gegeven in bijlage 2). In dit rapport werd er voor gekozen een definitie te hanteren voor bio-economie die aansluit bij de doelstellingen van dit rapport zoals hiervoor geformuleerd. Dit betekent dat op een inclusieve, normatieve en holistische manier wordt gekeken naar de bio-economie. Met ‘holistisch’ wordt bedoeld dat een geïntegreerde, systemische kijk wordt gehanteerd om over sector- en disciplinaire grenzen heen te oordelen over de meest aangewezen inzet van biogebaseerde grondstoffen. Dit impliceert dat alle bedrijvigheid geheel of gedeeltelijk gebaseerd op biogebaseerde grondstoffen hier wordt gezien als onderdeel van de bioeconomie. ‘Normatief’ doelt vervolgens op het feit dat de ontwikkeling van een bio-economie gekoppeld wordt aan de concrete doelstelling om een relevant deel van de negatieve impact gerelateerd aan de inzet van fossiele grondstoffen weg te werken. Deze negatieve impact doelt op zowel ecologisch, economisch als sociaal onwenselijke situaties (bv. opwarming van de aarde, afhankelijkheid van buitenlandse regimes voor fossiele grondstoffen, etc.). Met ‘inclusief’ wordt gerefereerd naar het feit dat de auteurs van dit rapport er van uitgaan dat fossiele grondstoffen ook in een Vlaamse bio-economie nog een rol zullen spelen, onder meer omdat de hoeveelheid duurzaam te telen biomassa wereldwijd beperkt is. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 18/192 Chemicaliën: Elke natuurlijke of kunstmatig vervaardigde stof die gebruikt wordt omwille van haar chemische eigenschappen. Voedingsadditieven zoals smaakstoffen worden in dit rapport niet als chemicaliën gezien, net zomin als stoffen met een medicinale werking. Chemische industrie: Het geheel aan bedrijven die chemicaliën produceren gebruik makend van kennis uit de organische chemie, de anorganische chemie of kennisdomeinen die aan de basis liggen van de industriële biotechnologie. Co-product: Een product dat onbedoeld ontstaat in een productieproces, maar dat een positieve waarde heeft of een nuttige toepassing kent. Eerstegeneratie biogebaseerde producten: Producten met daarin een biocomponent afkomstig uit biomassa die in aanmerking komt voor verwerking tot voeding en/of veevoeder. Tweedegeneratie biogebaseerde producten, aan de andere kant, zijn producten waarbij dit niet het geval is. Eindproduct: Een product dat kan worden geconsumeerd door de eindverbruiker. Fossiele biomassa: Complexe mengsels van koolwaterstoffen en andere organische verbindingen gevormd in geologische formaties onder het aardoppervlak welke ontgonnen worden onder de vorm van steenkool, aardolie, aardgas, bruinkool, e.d. Fossiele economie: Een economisch systeem waarin elke productieketen in meer of mindere mate afhankelijk is van fossiele grondstoffen. Materiaal: Elke natuurlijke of kunstmatig vervaardigde stof met een voornamelijk fysische functionaliteit. Eerste versus tweede generatie De adjectieven ‘eerstegeneratie’ en ‘tweedegeneratie’ worden niet altijd in dezelfde betekenis gebruikt. Wat de ene auteur verstaat onder eerstegeneratie biogebaseerde producten correspondeert niet altijd met de invulling die andere auteurs aan dit concept geven. Soms wordt er ook al gesproken over een derde generatie, of zelfs een vierde. Deze begripsverwarring kan worden verklaard doordat deze ‘generatie’naamgeving niet altijd naar dezelfde eigenschappen van biogebaseerde producten refereert. Soms wordt verwezen naar het type grondstoffen waaruit biogebaseerde producten worden gemaakt. In andere gevallen worden ‘eerstegeneratie’ en ‘tweedegeneratie’ gebruikt om te verwijzen naar het type technologie aan de hand waarvan de producten werden gemaakt (zie ook bv. Kim, 2003). En vaak gaat het om een combinatie van beide. In dit rapport werd er voor gekozen om deze ‘generatie-terminologie’ enkel te gebruiken om te verwijzen naar het type grondstof waaruit biogebaseerde producten werden gemaakt. Met ‘tweedegeneratie biogebaseerde producten’ wordt in dit rapport dus steeds gedoeld op producten met een biocomponent afkomstig uit biomassa die niet geschikt is voor menselijke en/of dierlijke consumptie, ongeacht de technologie(en) gebruikt om deze producten te maken. Platformen: (Vrij) homogene stromen die het resultaat zijn van (1) de scheiding en opzuivering van biomassa naar zijn samenstellende componenten (vb. C6-suikers, eiwitten, plantaardige olie of lignine), (2) de thermochemische verwerking van biomassa (vb. syngas of pyrolyseolie) of (3) anaërobe vergisting (vb. biogas). Waardeketens uitgaande van biomassa 1.1.1 Schematisch overzicht biogebaseerde waardeketens Aan de basis van een bio-economie ligt biomassa: traditionele landbouwgewassen, algen, hout, gras, organische afvalstromen, e.d. die in opeenvolgende stappen verwerkt worden tot een product dat kan worden geconsumeerd. Deze keten van activiteiten waarin biomassa wordt verwerkt tot een eindproduct noemen we een ‘biogebaseerde waardeketen’. Met deze definitie leunen we aan bij het concept ‘waardeketen’ zoals het initieel door Porter (1985) werd beschreven. Het is een concept dat volgens hem er toe aanzet de bedrijvigheid binnen ondernemingen op te splitsen naar afzonderlijke activiteiten om van daaruit een beter begrip te krijgen van de kosten die met elk van deze activiteiten gepaard gaan en de mogelijkheden tot differentiatie. Porter situeerde waardeketens dus op bedrijfsniveau, hetgeen Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 19/192 wij hier expliciet niet doen, en definieerde deze als “a set of activities that are performed to design, produce and market, deliver and support its product”. Behalve het feit dat we waardeketens eerder zien als een geheel aan productieprocessen en ondersteunende activiteiten gedragen door een netwerk van bedrijven dan gedragen door een enkel bedrijf, onderschrijven we deze definitie echter wel. In onderstaande figuur (Figuur 3) wordt een schematisch overzicht gegeven van een archetypische waardeketen uitgaande van biomassa. We baseerden ons voor dit schema op de beschrijving van biogebaseerde waardeketens gegeven binnen het Star-COLIBRI project (StarCOLIBRI, 2011). De conceptualisatie die hier wordt gegeven wijkt echter enigszins af van deze die volgde uit het Star-COLIBRI project. Het belangrijkste punt van afwijking is de circulaire benadering die hier wordt geïntroduceerd (zie ook de terugkerende pijlen in onderstaande figuur). Het sluiten van kringlopen zien we als een essentieel gegeven binnen een duurzame bio-economie, waardoor we ons genoodzaakt zagen af te stappen van de lineaire benadering die werd gevolgd binnen Star-COLIBRI. Verder includeerden we ook de begrippen ‘platform’, ‘primaire raffinage’ en ‘secundaire raffinage’. Meer uitleg hierover wordt gegeven in het volgende hoofdstuk. Figuur 3: Archetypische waardeketen uitgaande van biomassa Deze archetypische biogebaseerde waardeketen bestaat uit volgende elementen: ― Teelt: het verbouwen en oogsten van gewassen. ― Biomassa: alle onbehandelde stromen plantaardig materiaal voortgebracht door de landof bosbouw (bv. maïsplanten, suikerbieten, algen of korteomloophout), binnen natuurlijke ecosystemen (bv. gemaaid gras uit natuurgebieden), binnen semi-natuurlijke ecosystemen (bv. gemaaid gras van bermkanten), binnen parken en tuinen (vb. snoeisel) of afvalstromen gegenereerd bij de verwerking en consumptie van dit plantaardig materiaal (GFT, nevenstromen uit de voedingsindustrie of horeca-afval). ― Primaire bioraffinage: de opeenvolgende productiestappen (drogen, homogenisatie, ontwatering, hydrolyse, etc.) die tot doel hebben biomassa te scheiden en op te zuiveren naar zijn samenstellende componenten (vb. koolhydraten, vezels of eiwitten) of die tot doel hebben biomassa om te zetten naar een fractie met relatief constante en stabiele chemische samenstelling (vb. biogas na anaërobe vergisting of syngas en pyrolyseolie na thermochemische verwerking). Deze definitie impliceert dat ook stappen in het oogstproces waarbij plantendelen van elkaar worden gescheiden, gerekend worden tot de primaire bioraffinage (bv. het scheiden van maïskolven van de stengels en bladeren). Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 20/192 ― ― ― ― Platformen: (vrij) homogene intermediaire stromen met bepaalde basiskenmerken die het resultaat zijn van de verwerkingsstappen die biomassa onderging tijdens de primaire raffinage. Secundaire raffinage: de opeenvolgende productiestappen nodig om uitgaande van platformen eindproducten te maken. Er wordt een onderscheid gemaakt tussen biochemische verwerking gebruik makend van biotechnologie, chemische verwerking op basis van technologieën gebruik makend van chemische katalyse, mechanische verwerking (vb. mengen van oliën met additieven of extruderen) en thermochemische verwerking (vb. verbranding van biogas). Eindproducten: producten die kunnen worden geconsumeerd door de eindgebruiker. Belangrijke productcategorieën zijn: voeding, veevoeding, chemicaliën, textiel, papier, meubels en energie. We hebben echter niet de intentie om met deze lijst volledig te zijn. Logistiek: alle activiteiten nodig om biomassastromen en daarvan afgeleide producten van een plaats naar een andere te transporteren. Wat te verstaan onder ‘waarde’? Begin 2008 woedde in grote delen van de wereld de food versus fuel discussie. In een dertigtal landen, verspreid over Azië, Afrika, het Midden-Oosten en Latijns- en Zuid-Amerika kwamen mensen zelfs op straat, met verschillende doden tot gevolg (Schneider, 2008). De aanleiding van deze discussie waren de fel gestegen voedselprijzen. De prijzen voor maïs en graan, bijvoorbeeld, waren midden 2008 verdrievoudigd ten opzichte van januari 2005 (FAO, 2009). De oorzaak van deze prijsstijgingen werd door de media en de publieke opinie al snel gelegd bij de biobrandstofindustrie: Europese en Amerikaanse wetgeving uit respectievelijk 2003 en 2005 had de bijmenging van biodiesel en bio-ethanol verplicht gemaakt. Als gevolg daarvan werd een deel van de oogst van granen en oliehoudende zaden gebruikt voor de productie van biobrandstoffen, hetgeen de mondiale voedselbevoorrading onder druk zou zetten en de voedselprijzen zou doen escaleren. Nu, enkele jaren later, wordt algemeen aanvaard dat de productie van biobrandstoffen slechts een van de vele factoren was die ervoor zorgden dat de prijzen voor landbouwproducten toen de hoogte in gingen, en is de afzonderlijke impact van deze factoren nog steeds voer voor discussie. Dit voorbeeld toont aan dat het aangewezen is omzichtig om te springen met biomassa. Hoewel het gaat om een grondstof die in principe oneindig te vernieuwen is, leggen de beschikbare landbouwoppervlakte en de jaarlijkse oogstopbrengsten grenzen op aan het verbruik ervan. Deze oogstopbrengsten moeten bovendien instaan voor heel wat behoeftes van een steeds groter wordende populatie mensen, waaronder basisbehoeftes zoals voedsel. Dit besef heeft geleid tot de ontwikkeling van instrumenten en concepten die ervoor moeten zorgen dat biomassa eerst en vooral wordt ingezet voor de doeleinden waar prioriteit aan wordt gegeven, of anders gezegd, waar de meeste waarde aan wordt gehecht. De voor deze doeleinden nodige of nuttige bestanddelen zouden prioritair uit de biomassa moeten worden gehaald, waarna de reststromen een andere bestemming krijgen. Dit wordt het cascaderingsprincipe genoemd. Een aanzet tot de ontwikkeling van dergelijk ‘cascaderingsinstrument’ voor Vlaanderen, en bijhorende visie op het gebruik van biomassa, werd gegeven in november 2011 tijdens een workshop georganiseerd door VITO. Aan deze workshop namen een vijftigtal personen deel als vertegenwoordigers van de Vlaamse overheid, onderzoeksinstellingen, sectorfederaties en de industrie. Deze personen kregen aan het begin van de bijeenkomst een aantal stellingen voorgelegd met betrekking tot de verdere ontwikkeling van een bio-economie in Vlaanderen, waarop kon worden geantwoord met ‘akkoord’ of ‘niet akkoord’. Daarna volgde een interactieve discussie waarin volgende onderwerpen centraal stonden: de mondiale handel in biomassa, de Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 21/192 toepassingsdomeinen die prioriteit zouden moeten krijgen bij de inzet van biogebaseerde grondstoffen in Vlaanderen, gewenste accenten in het Vlaamse biomassabeleid en de noodzaak om externe kosten te internaliseren in de prijs van biogebaseerde grondstoffen en de daaruit voortvloeiende consumptiegoederen. De sessie werd afgesloten met een nieuwe stemming op de voorgenoemde stellingen. Dankzij de vruchtbare discussies die er werden gevoerd, vertegenwoordigde deze workshop inderdaad een stapje op weg naar de ontwikkeling van een instrument dat een aantal vuistregels verschaft met betrekking tot het duurzaam gebruik van biomassa in de Vlaamse industrie. Maar wat deze workshop in de eerste plaats duidelijk maakte, is hoe sterk het standpunt van waaruit wordt gekeken naar de verdere ontwikkeling van een bio-economie, bepaalt welke voorkeur er wordt gegeven aan verschillende biomassatoepassingen en dus aan de opbouw van een dergelijk cascaderingsinstrument. Ethische kwesties en fundamentele vragen over de wenselijkheid van bepaalde consumptiepatronen spelen hierbij een belangrijke rol (VITO, 2011). Twee gekende voorbeelden van reeds gefinaliseerde ‘cascaderingsinstrumenten’, zijn onderstaande ‘waardepiramide’ en ‘ecopiramide’, beide ontwikkeld in Nederland. We beschouwen ze als goede voorbeelden om aan te halen in dit rapport omdat ze, net zoals de zonet genoemde workshop, tonen hoe verschillend de ‘waarde’ toegeschreven aan biomassatoepassingen kan worden ingevuld. Verder maken deze voorbeelden ook inzichtelijk hoe de uitwerking van dergelijke instrumenten berust op niet te objectiveren keuzes (vb. welk normatief kader als uitgangspunt fungeert), waarvoor een breed maatschappelijk, in overleg tot stand gekomen draagvlak nodig is. De waardepiramide De waardepiramide bestaat uit een smalle top waarin zich productgroepen bevinden met een hoge economisch toegevoegde waarde welke typisch geproduceerd worden in kleine volumes, zoals geneesmiddelen of specifieke voedingsadditieven. In de brede basis van de piramide zijn producten terug te vinden met een lage economisch toegevoegde waarde, zoals biogebaseerde bulkchemicaliën en plastics, die typisch gemaakt worden in grote volumes (zie ook onderstaande Figuur 4). Figuur 4: Waardepiramide (LNV, 2007) De idee achter de waardepiramide is dat het gebruik van een bepaalde biomassastroom wordt gecascadeerd in overeenstemming met de economisch toegevoegde waarde van de eindproducten die op basis van deze biomassastroom kunnen worden vervaardigd. Dit wil zeggen dat uit de geproduceerde biomassa eerst zoveel mogelijk componenten dienen te worden gewonnen bruikbaar voor de productie van producten met een hoge economisch toegevoegde waarde, zoals farmaceutica. De resterende biomassa gaat vervolgens naar meer laagwaardige toepassingen. Wat uiteindelijk nog overblijft, is inzetbaar voor de productie van energie (LNV, 2007). ‘Waarde’ wordt in dit concept van de waardepiramide dus in de eerste plaats verstaan in Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 22/192 economische termen. De achterliggende idee hierbij is dat de economisch toegevoegde waarde van een product representatief is voor de maatschappelijke appreciatie van dit product.In lijn hiermee, wordt er van uitgegaan dat de waardepiramide automatisch wordt gevolgd wanneer men de markt laat werken, m.a.w. de marktprijs van biogebaseerde producten stemt overeen met de maatschappelijk toegevoegde waarde die ze hebben. De ecopiramide De ecopiramide (Derksen et al., 2008) is een begrip ontleend aan de ecologie, waar het betrekking heeft op de energie- en materiaalstromen die circuleren binnen een ecosysteem. Aan de basis van de ecologische ecopiramide ligt energie afkomstig van de zon. Via fotosynthese zetten planten en sommige bacteriën deze energie vervolgens om in biomassa, namelijk complexe en minder complexe chemische verbindingen. Op haar beurt vormt biomassa voedsel voor andere organismen (herbivoren), die op hun beurt weer voedsel vormen voor andere dieren (carnivoren). Dit ecologische principe werd vervolgens toegepast op biomassa en de stapsgewijze toepassing van deze biomassa om voedsel, grondstoffen en energie te produceren. Het visuele resultaat van deze oefening, de ecopiramide, is weergegeven in onderstaande Figuur 5. Figuur 5: De ecopiramide (Derksen et al., 2008) Het leidend principe bij de toekenning van een plaats aan biogebaseerde producten ergens in deze piramide, bestaat eruit dat optimaal wordt gehandeld wanneer de energie- en materiaalinhoud ervan stapsgewijs worden benut. Daardoor zijn in de top van de piramide producten terug te vinden die geproduceerd worden in kleine volumes en gekenmerkt worden door een grote exergie-inhoud, een kleine milieu-impact en een hoge economische toegevoegde waarde. Meer naar beneden in de piramide wordt de exergie gaandeweg omgezet in entropie. Daarmee daalt ook de economisch toegevoegde waarde van de producten lager in de piramide. Omwille van ethische redenen, werd voedsel voor menselijke en dierlijke consumptie bovenin de piramide geplaatst. Concreet betekent dit dat de piramide is opgedeeld in vijf segmenten: Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 23/192 ― ― ― ― ― 1.2 Topsegement: farmaca en fijnchemicaliën uit secundaire metabolieten Planten maken zelf complexe moleculen (secundaire metabolieten) aan die bruikbaar kunnen zijn als grondstof in de farmaceutische industrie of voor de bereiding van geur-, kleur- en smaakstoffen. Het extraheren, zuiveren en zonodig modificeren van deze moleculen is vermoedelijk energetisch een stuk voordeliger dan het synthetiseren van dergelijke stoffen uitgaande van minder complexe moleculen. Dit betekent dat in dit topsegment enkel stoffen terug te vinden zijn die volledig of grotendeels door de plant zelf worden gesynthetiseerd. Bijvoorbeeld biogebaseerde farmaca en fijnchemicaliën die langs synthetische weg worden aangemaakt worden ingedeeld in het basissegment van de ecopiramide. Hoge segment: voeding De netto voedselopname van mensen en dieren is veel kleiner dan de bruto-inname. Het verschil is mest, een reststroom met een hoge exergetische waarde. Mest kan immers lager in de ecopiramide dienen als voedsel voor micro-organismen die er vloeistoffen of gassen van kunnen maken, bruikbaar voor de productie van elektriciteit of chemicaliën. De mineralen uit mest kunnen fungeren als bodemverbeteraar. Middensegment: natuurlijke polymeren In dit segment zitten natuurlijke polymeren zoals hout, linnen, wol, zijde, rubber, e.d. Het gaat om natuurlijke materialen die slechts een geringe bewerking vragen, die relatief weinig energie kost. Basissegment: brandstoffen en chemicaliën De (delen van) gewassen die niet eetbaar zijn, waaruit geen bruikbare secundaire metabolieten kunnen worden geëxtraheerd of die geen natuurlijke polymeren bevatten die tegen een relatief lage energiekost tot materiaal kunnen worden opgewerkt, komen in aanmerking voor de productie van chemicaliën en brandstoffen. Bodemsegment: duurzame energie Planten zetten energie afkomstig van de zon om in biomassa. Bij de verwerking van deze biomassa worden de stappen gevolgd zoals hierboven geschetst. Deze verwerking zal altijd een reststroom tot gevolg hebben, bestaande uit CO2 en laagwaardige warmte. CO2 is een meststof voor planten, die er voor zorgt dat de cyclus kan blijven doorgaan. Laagwaardige warmte kan worden gebruikt voor het verwarmen van water (en ruimtes). Aandachtspunten m.b.t. de duurzaamheid van biomassa Duurzame ontwikkeling werd als concept voor het eerst beschreven in het befaamde Brundtland-rapport. Het werd er gedefinieerd als “development that meets the needs of the present without compromising the ability of future generations to meet their own needs” (UN, 1987). Op basis van deze definitie, kan worden gesteld dat duurzame ontwikkeling een normatief, subjectief en ambigu concept is (Matthews, 1997; Rotmans, 2002). Wat zijn immers behoeften? Iedereen is het er waarschijnlijk over eens dat voedsel een basisbehoefte is. Maar betekent dit dat alle soorten voedsel het jaar rond beschikbaar moeten zijn? En het is vanzelfsprekend dat iedereen zich moet kunnen kleden en zich beschermen tegen de kou. Maar kan het jaarlijks wisselen van garderobe nog worden gezien als een behoefte? En hoe kan een inschatting worden gemaakt van de behoeften van toekomstige generaties? Het is vermoedelijk wel af te leiden uit deze vragen, dat duurzame ontwikkeling in de praktijk brengen vraagt om keuzes tussen verschillende visies, normen en waarden. Duurzame ontwikkeling moet dan ook worden gezien als een proces waarin continu, elke keer zich een nieuwe maatschappelijke uitdaging aandient, deze visies, normen en waarden ter discussie worden gesteld. Om op basis van deze maatschappelijke dialoog vervolgens een stap vooruit te zetten. Omwille hiervan, draagt het concept duurzame ontwikkeling eerder een procesverbintenis in zich mee dan een resultaatsverbintenis (Matthews, 1997; Meadowcroft, 1997). Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 24/192 Met betrekking tot deze studie, impliceert dit dat komen tot een ‘objectief’ en altijd en overal bruikbaar instrument aan de hand waarvan kan worden bepaald welke biomassa al dan niet duurzaam is, niet mogelijk is. Hetzelfde geldt voor instrumenten die aangeven hoe een duurzame cascadering er uitziet, zoals de twee instrumenten voorgesteld hiervoor. De criteria die als maatstaf dienen om deze duurzaamheid te bepalen, zijn namelijk het resultaat van een maatschappelijke consensus die tot stand kwam conform de denkkaders die op dat ogenblik aan de orde waren – of zouden dit althans best zijn. Voortschrijdend inzicht, de ontwikkeling van nieuwe kennis, crisissen, en dergelijke meer, stellen deze denkkaders bij en leiden tot andere keuzes. Dit wil echter niet zeggen dat niet kan worden getracht te komen tot een gedeelde set principes, en daaruit voortvloeiende duurzaamheidscriteria, welke vastleggen welke biomassa momenteel in Vlaanderen wordt beschouwd als ‘duurzaam’. Een gelijkaardige oefening werd in Nederland gedaan en resulteerde er in de ‘Cramer-criteria’ (EnergieTransitie, 2007). Deze criteria werden uitgewerkt binnen een projectgroep, ingesteld door de Nederlandse overheid, bestaande uit vertegenwoordigers van bedrijven, maatschappelijke organisaties, financiële instellingen en de overheid. De projectgroep werd voorgezeten door Jacqueline Cramer, destijds hoogleraar duurzaam ondernemen aan de Universiteit Utrecht. Waar nodig, werd de projectgroep bijgestaan door inhoudelijke experts. Tijdens het proces om te komen tot de gewilde set duurzaamheidscriteria, ging deze projectgroep veelvuldig in dialoog met andere maatschappelijk betrokkenen. Zo werden een kleine honderd stakeholders (bedrijven uit de elektriciteitssector en biobrandstoffen, onderzoeksinstellingen, voedingsbedrijven, banken, landbouworganisaties, e.d.) geconsulteerd tijdens workshops, werd een webenquête uitgezet onder een 250-tal stakeholders en werd een conferentie georganiseerd. Deze projectgroep kreeg een vervolg in de Commissie Corbey, welke advies levert aan het Kabinet met betrekking tot biomassagerelateerde vraagstukken. Sinds 2009 zijn verschillende dergelijke adviezen uitgebracht rond thema's als duurzame energiedoelstellingen, landbouwvraagstukken, certificering, vaste biomassa en reststromen. Deze commissies resulteerden daarnaast ook in een set criteria die werden verwerkt tot een standaard (NTA 8080), waarin de eisen worden beschreven gesteld aan duurzame biomassa gebruikt voor energiedoeleinden (elektriciteit, warmte & koude en transportbrandstof). Bedrijven kunnen op vrijwillige basis zich ‘NTA 8080’ laten certificeren. Op die manier kunnen ze aantonen dat de biomassa die zij verhandelen of gebruiken duurzaam is. Ook in Vlaanderen werd reeds begonnen met de ontwikkeling van een set duurzaamheidscriteria voor biomassa voor energiedoeleinden. Dit gebeurde, onder leiding van de VREG (Vlaamse Regulator van de Electriciteits- en Gasmarkt), naar aanleiding van de uitwerking van de groenestroomcertificaten voor de productie van groene stroom. Deze duurzaamheidscriteria peilen momenteel naar een aantal kenmerken van de biomassa die wordt aangewend voor de productie van dergelijke groene stroom. Meer bepaald wordt in kaart gebracht of het gaat om een houtstroom vallend onder de categorie ‘korte omloophout’ of ‘hout dat geen industriële grondstof is’, welke voorbehandelings- en transportenergie nodig was om de biomassa te produceren, en of aan een aantal “duurzaamheidskenmerken” wordt voldaan. Wat betreft deze laatste “duurzaamheidskenmerken” sluit men zich, in het geval van vloeibare biomassa, aan bij de criteria opgenomen in reeds bestaande systemen goedgekeurd en erkend door de Europese Commissie (vb. RBSA of Greenergy) en certificatiesystemen erkend in België. Voor houtpellets rekent men op relevante marktpartijen om een certificatiesysteem op te zetten waarmee de voorbehandelings- en transportenergie, evenals het kenmerk ‘houtstromen die niet gebruikt worden als industriële grondstof’ kunnen worden aangetoond. Enkel in het geval van kleinschalige groenestroomproductie op basis van eigen koolzaadolie zal Vlaanderen, in casu de VREG, zelf een certificatiesysteem uitwerken en beheren. Alle gegevens die dergelijke certificatiesystemen vragen, worden per biomassaleverancier en per biomassastroom vastgelegd in een biomassacertificaat. Op basis van deze biomassacertificaten wordt uitgemaakt of uitgereikte groenestroomcertificaten kunnen worden aanvaard in het kader van de certificatenverplichting. Certificaten uitgereikt aan bijvoorbeeld Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 25/192 groene stroom geproduceerd op basis van houtstromen die nog kunnen worden gebruikt als industriële grondstof, zijn dit niet. In tegenstelling tot de Nederlandse NTA 8080-standaard, zijn de Vlaamse duurzaamheidscriteria dus bindend (VREG, 2012). Voor zover daartoe de mogelijkheid bestond, heeft ook de VREG geprobeerd tegemoet te komen aan de vraag om in dialoog met alle relevante stakeholders invulling te geven aan het concept ‘duurzame biomassa’ in de context van energietoepassingen. Concreet betekent dit dat in april 2012 een workshop werd georganiseerd die door een kleine vijftig personen uit de academische wereld, sectororganisaties, overheden, het bedrijfsleven en milieuorganisaties werd bijgewoond. Vervolgens werd de ontwerpmededeling die hieruit volgde, ter consultatie publiek gemaakt. De opmerkingen die deze consultatieronde opleverde, worden momenteel verwerkt in de definitieve mededeling. Wanneer het echter gaat over biomassa voor niet-energiegerelateerde toepassingen, bestaan noch op Vlaams, noch op Europees niveau reeds criteria aan de hand waarvan kan worden uitgemaakt of deze biomassa al dan niet een duurzame toepassing kent. Een oordeel vellen over waar een bepaalde stroom biogebaseerde grondstoffen preferentieel wordt toegepast, is daardoor moeilijk. Vorig jaar werd wel al, onder impuls van OVAM, een aanzet gegeven tot het ontwikkelen van een set duurzaamheidscriteria die daarbij kunnen helpen. De resultaten van deze studie zijn te lezen in het rapport ‘Indicatoren voor een duurzaam gebruik van biomassa: evaluatiekader’ (Manshoven et al., 2012). In dit rapport wordt aangegeven welke indicatoren gebruikt zouden kunnen worden om te evalueren hoe ‘duurzaam’ een bepaalde toepassing van biomassa is t.o.v. een andere. Deze studie moet echter in de eerste plaats worden verstaan als een aanzet naar een breder debat aangaande het gebruik van biomassa in Vlaanderen, waaruit vervolgens een meer algemeen toepasbaar evaluatiekader voor de duurzame toepassing van biomassa zou kunnen volgen. Tot dit debat wil ook dit rapport bijdragen, zij het wel op een andere manier. Voorliggend rapport wil namelijk vooral inzicht creëren in de stand van zaken met betrekking tot de ontwikkeling van een biogebaseerde chemie in Vlaanderen. Daarnaast kijkt het ook vooruit en heeft het de ambitie de voornaamste vragen in kaart te brengen die de opkomst van een biogebaseerde chemie in Vlaanderen met betrekking tot de inzet van biomassa op termijn met zich mee zal brengen. Dit rapport focust dus eerder op een bepaald deelaspect van de bio-economie en wil hierover de bestaande kennis verruimen. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 26/192 2 Bioraffinage 2.1 Inleiding 2.1.1 Naar een bio-economie Om voort te kunnen bouwen op de bestaande tendens waarin fossiele biomassa wordt vervangen door levende of recent afgestorven biomassa, is een verdere ontwikkeling van economisch haalbare scheidings- en omzettingsmethodes onontbeerlijk (Europese Commissie, 2005). Maar dit is niet de enige vereiste. De ontwikkeling van een bio-economie ter vervanging van een op petrochemie gebaseerde economie stuit niet alleen op technologische grenzen. Bijvoorbeeld de schaalvergroting die nodig is om een substantieel deel van de producten uit fossiele grondstoffen te kunnen substitueren, vereist tevens een overeenkomstige opschaling van de aanvoer van geschikte biomassa en de capaciteit nodig om deze te verwerken. Dit zal aanzienlijke investeringen vragen op logistiek en infrastructureel vlak (Soetaert, 2009). In dit hoofdstuk ligt de focus meer op de technologische basis waaruit de opkomende bioeconomie zich ontwikkelt. Zonder in te gaan op details, wordt een overzicht gegeven van de technologische routes waarlangs verschillende types biogebaseerde grondstoffen kunnen worden verwerkt tot een scala aan eindproducten. Zowel gevestigde productieketens komen hierbij aan bod als routes waarvan wordt gehoopt dat deze in de nabije toekomst op industriële schaal zullen worden uitgebouwd. Zoals zonet aangegeven, is het al dan niet ontbreken van bepaalde technologieën echter niet de enige factor die beleidsmakers, bedrijven en andere actoren die in de praktijk willen investeren in de bio-economie meenemen in hun besluitvormingsprocessen. Een andere factor werd aangehaald in het zonet gegeven voorbeeld, met name de aanwezigheid van de nodige logistieke faciliteiten. In de tweede helft van dit hoofdstuk wordt het verhaal van de opkomende bio-economie daarom ook bekeken vanuit een ander gezichtspunt, met name de aanwezigheid van bepaalde, al dan niet problematische, biogebaseerde (afval)stromen waarvoor naar een geschikte toepassing wordt gezocht. De karakteristieken van dergelijke stromen vormen in deze vraagstelling het uitgangspunt. Deze worden beschouwd als richtinggevend voor de overige randvoorwaarden, waaronder technologische, welke moeten zijn vervuld om met dergelijke stromen aan de slag te gaan. In dit hoofdstuk staat bijgevolg de koppeling ‘technologie – biogebaseerde grondstofstroom’ centraal, en wordt deze achtereenvolgens vanuit twee verschillende gezichtspunten benaderd. Aan het einde van dit hoofdstuk wordt, ten slotte, aan de hand van een concreet methodologisch voorbeeld getoond hoe deze koppeling, in samenhang met andere relevante randvoorwaarden, zoals logistiek, centraal staat in het evalueren van het potentieel van bepaalde biogebaseerde afvalstromen voor meer hoogwaardige toepassingen. 2.1.2 Leren van de concurrent In de petrochemische nijverheid worden chemicaliën, materialen en energie bekomen uit fossiele biomassa. In een bio-economie, daarentegen, worden deze producten uit levende of recent afgestorven biomassa gewonnen. Hoewel de gebruikte grondstof én de technologische basis in beide gevallen fundamenteel verschillend is (zie ook hoofdstuk 1), kan veel worden geleerd uit de optimalisatiestrategieën die reeds uitgebreid werden toegepast op fossiele productieketens. Onder meer met betrekking tot de ontwikkeling en diffusie van technologische innovaties gericht op het bekomen van verschillende fracties uit een bepaalde grondstof, procesintegratie, de integratie van massa- en energiestromen en het vermijden van afval kan Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 27/192 worden gezocht naar mechanismen die ook binnen de context van een bio-economie een meerwaarde creëren. Zulke lessen zouden leapfrogging moeten mogelijk maken, en zo de ontwikkeling van een bio-economie kunnen versnellen. De ervaring met fossiele biomassa laat bijvoorbeeld toe te veronderstellen dat ook bij de verwerking van levende biomassa best zoveel mogelijk gestreefd wordt naar de gelijktijdige productie van energie (brandstoffen, elektriciteit of warmte) en producten (chemicaliën, voedsel, voeder en materialen. Dit naar analogie met de raffinage van petroleum (BWM, 2010). Olieraffinage bestaat immers uit processen die permanent technisch en economisch geoptimaliseerd werden over een periode van meer dan 100 jaar (Clark, 2008). Gezien het vervangen van fossiele grondstoffen een expliciete drijfveer is voor de verdere uitbouw van een bio-economie, zal de biogebaseerde productie in competitie moeten treden met deze uiterst efficiënte en sterk geïntegreerde petrochemische processen. 2.1.3 Duurzaamheid en levenscyclusdenken in een bio-economie Doordat een reductie van de afhankelijk van fossiele grondstoffen en de opkomst van een bioeconomie onlosmakelijk met elkaar verbonden zijn, lijkt een grootschalige substitutie van fossiele grondstoffen met biomassa een logisch streefdoel te zijn. Biomassa op grote schaal inzetten voor het maken van producten waarvoor traditioneel fossiele grondstoffen worden gebruikt, is echter niet zinvol wanneer dit niet gekoppeld wordt aan een verhoogde duurzaamheid. Het moet dus mogelijk zijn een afweging te maken, gebruik makend van een gedragen set duurzaamheidscriteria (zie ook hoofdstuk 1), tussen biogebaseerde en fossiele producten, zodat duidelijk wordt in welk geval de meeste meerwaarde wordt gecreëerd. In theorie kan dit uiteraard om enkel economisch toegevoegde waarde gaan. Indien echter, zoals verwacht, voor de verdere ontwikkeling van een competitieve bio-economie steun van de overheid onontbeerlijk is, dan is in het huidige kader van duurzaam beleid een aantoonbare meerwaarde over de verschillende dimensies van duurzaamheid noodzakelijk. Dit kan onder meer gebeuren door doelbewust het sluiten van kringlopen na te streven. Bij het meten en evalueren van duurzaamheidsaspecten verbonden aan dergelijke kringlopen, is het van groot belang burden shifting te vermijden, i.e. het verschuiven van negatieve impacts tussen verschillende locaties op de waardeketen (bv. lagere impact in gebruiksfase ten koste van hogere impact in de productiefase) of het vervangen van een negatieve impact in een bepaalde impactcategorie door een impact in een andere categorie (bv. vermeden broeikasgasemissies leiden tot dalende biodiversiteit). Hiertoe kan een toepassing van het concept levenscyclusdenken of life cycle thinking in duurzaamheidsanalyses zeer bruikbaar zijn. 2.1.4 Bioraffinage Er is dus nood aan een concept ter ondersteuning van de ontwikkeling van een bio-economie dat voorbouwt op lessen geleerd binnen bestaande en geoptimaliseerde fossiele productieketens en dat tegelijkertijd rekening houdt met de noodzaak om met deze ketens te concurreren middels een meerwaarde gestoeld op een hogere duurzaamheid. Bioraffinage zou dit concept kunnen zijn. Een vaak geciteerde definitie voor dit concept is volgende IEA-definitie: Bioraffinage is de duurzame verwerking van biomassa tot een scala aan vermarktbare eindproducten en energie (IEA, 2012). Biorefinery is the sustainable processing of biomass into a spectrum of marketable Het bioraffinage concept veronderstelt een products and energy (IEA, 2012). geïntegreerde aanpak, waarbij biomassa wordt omgezet in voeding, voeder, een verscheidenheid aan chemische producten, biomaterialen, brandstoffen en energie. De toepassing van het concept heeft als resultaat dat de waarde van de biomassa wordt gemaximaliseerd en de hoeveelheid afval geminimaliseerd. Bioraffinage kan dus aangewend worden als strategisch onderdeel van beleid ter ondersteuning Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 28/192 van de uitbouw van een bio-economie, om zo de economische verwaarding van biomassa te maximaliseren binnen een ecologisch en sociaal verantwoord kader (Annevelink et al., 2009). 2.2 Principe bioraffinage Bioraffinage heeft tot doel biomassa uiteen te rafelen tot vrij homogene fracties worden bekomen, welke dan vervolgens kunnen worden verwerkt tot voeding, voeder, een verscheidenheid aan chemische producten (verven, kleurstoffen, coatings, etc.), biomaterialen (hout, schuimen, plastics, etc.), brandstoffen en energie. In bioraffinageprocessen kunnen een of meerdere biomassastromen en/of biogebaseerde tussenproducten worden gecombineerd. Voor dergelijke conversies worden momenteel verschillende types technologieën ingezet, zoals: ― biochemische technologieën of (industriële) biotechnologie, gebruik makend van enzymen, gisten, schimmels en bacteriën (hydrolyse, fermentatie, biokatalyse, anaerobe vergisting, …); ― thermochemische technologieën (vergassing, liquefactie, hydrothermal upgrading, torrefactie, pyrolyse, …); ― chemische technologieën ((trans)esterificatie, katalyse, hydrolyse, …); ― fysische voorbehandelings- en scheidingstechnologieën (extractie, persen, filtratie, centrifugeren, destillatie, pervaporatie, …). Hoewel door de aandacht die bioraffinage momenteel krijgt dit een nieuw concept lijkt te zijn, is het dit niet. Het maken van producten uit landbouwgewassen is eeuwenoud en zo ook bioraffinage. Een goed voorbeeld van een raffinageketen die reeds lang bestaat, is de productie van suiker uit bieten, weergegeven in onderstaande figuur. Het gebruik van biomassa als grondstof voor het maken van een grote verscheidenheid aan producten door middel van complexe procesmethoden, zoals ook gebeurt bij de raffinage van ruwe olie, is echter wel relatief nieuw (Fernando et al., 2006). Figuur 6: Verwerking van suikerbieten tot verschillende producten 2.3 Concepten en indelingen 2.3.1 Inleiding Om op een doeltreffende wijze te kunnen ingrijpen in een complex systeem zoals de productie, verwerking en het gebruik van biomassa, is het van groot belang dat de verschillende componenten die deel uitmaken van dit systeem kunnen worden onderscheiden en geordend Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 29/192 volgens hun positie, rol en functionaliteit. Verschillende auteurs hebben daarom recent een bijdrage geleverd om te komen tot goede classificatiesystemen, die toelaten het bioraffinageconcept beter te begrijpen (Cherubini et al., 2009). Eigen aan bioraffinage is dat het gaat om een grote diversiteit aan biomassastromen, en combinaties daartussen, van waaruit met tal van mogelijke technologieën een bijna eindeloos gamma producten kan worden bekomen. Dit vertaald zich in verschillende mogelijke classificaties. In deze paragraaf worden een aantal van deze classificatiesystemen voorgesteld. Ter aanvulling hierop, worden ook een aantal veel gebruikte begrippen geduid die worden gebruikt wanneer wordt gesproken over bioraffinage. 2.3.2 Bioraffinaderijen Bioraffinage is gebonden aan concrete industriële activiteiten die mogelijks plaatsvinden in bioraffinaderijen. Dergelijke bioraffinaderijen kunnen op verschillende manieren worden geconceptualiseerd. De definitie die in dit rapport wordt gehanteerd, is terug te vinden in onderstaande groene kader, en is gebaseerd op volgende definitie ontwikkeld binnen het Euroview Biorefinery project (2008): A biorefinery site is an industrial site where several products are manufactured, starting from one or several feedstocks, using several and different processes and technologies. Kenmerkend voor deze definitie is dat deze sites waar slechts een enkel product wordt gemaakt expliciet uitsluit. Een bedrijf waar enkel confituur wordt gemaakt, is met andere woorden geen bioraffinaderij. Verder stelt deze definitie ook dat in een bioraffinaderij verschillende technologieën worden toegepast. Bedrijven die aan de hand van een enkele technologie een gamma aan biogebaseerde producten maken, vallen volgens deze definitie dus ook niet onder de noemer ‘bioraffinaderij’. Een bioraffinaderij is een bedrijf, of een aantal geografisch geclusterde en geïntegreerde bedrijven, waar door gebruik te maken van een aantal verschillende technologieën biomassa wordt verwerkt tot een scala aan eindproducten. Een andere mogelijke classificatie van bioraffinaderijen werd gegeven door Clark et al. (2008). Deze auteur onderscheidt drie verschillende types bioraffinaderijen naargelang het aantal biomassabronnen, processen en hoofdproducten: ― Fase I raffinaderijen: Deze raffinaderijen maken van een bepaalde biomassabron, aan de hand van een specifiek proces, één enkel hoofdproduct. Onder deze categorie vallen bijvoorbeeld de traditionele raffinage van suikerbieten tot suiker, de conventionele papierindustrie en de productie van biodiesel uit raapzaad door transesterificatie. ― Fase II raffinaderijen: In dit type raffinaderijen wordt een specifieke input gebruikt om met meerdere processen een gamma van producten te maken, zoals ondermeer het geval is bij een deel van de zetmeelverwerkende industrie. ― Fase III raffinaderijen: Deze raffinaderijen combineren meerdere technologieën om verschillende biomassastromen om te zetten naar uiteenlopende eindproducten, waarbij de productie van afval maximaal vermeden wordt (zero waste). De diversiteit naar eindproducten toe biedt flexibiliteit bij een veranderende marktvraag, wat een voortdurende winstmaximalisatie mogelijk maakt, terwijl de inzetbaarheid van een breed aanbod aan biomassastromen helpt om problemen naar beschikbaarheid te vermijden, en de mogelijkheid geeft om steeds de meest voordelige grondstof in te zetten (de Jong et al., 2006). Hieruit volgt dat een duurzame bioraffinage, zoals deze beoogd wordt voor Vlaanderen, gecoördineerde inspanningen vereist van de overheid, onderzoeksinstellingen en de Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 30/192 verwerkende industrie die leiden tot de verdere ontwikkeling van Fase III raffinaderijen. Deze lenen zich immers bij uitstek om duurzame bioraffinage naar de praktijk te vertalen. Nog een ander classificatiesysteem werd ontwikkeld binnen het Europese Star-COLIBRI project (2011a). Deze classificatie gebruikt schaalgrootte als criterium, en maakt een onderscheid tussen: ― Grootschalige geïntegreerde raffinaderijen, voornamelijk gebaseerd op thermochemische processen, vaak geassocieerd met het bestaan van grote havens; ― Medium/kleinschalige geïntegreerde raffinaderijen, veelal gebaseerd op biotechnologische processen; ― Gedecentraliseerde raffinaderijen, die een gevolg zijn van de ontwikkeling van een netwerk van voorbehandelingscentra. Gezien de centrale ligging van Vlaanderen in het Noordwest-Europees economisch kerngebied en de aanwezigheid van belangrijke havens, zoals Antwerpen en Gent, zou Vlaanderen kunnen inzetten op de ontwikkeling van grootschalige raffinaderijen die gebruik maken van ingevoerde primaire biomassa of daarvan afgeleide (rest)stromen. 2.3.3 Bioraffinageconcepten De conversie van ruwe biomassa naar een scala aan vermarktbare eindproducten, zoals gebeurt bij bioraffinage, verloopt in verschillende stappen. Tijdens dit productieprocédé kunnen meerdere tussenproducten worden gevormd. Wanneer deze tussenproducten van die aard zijn dat ze vervolgens kunnen worden ingezet in meerdere bioraffinageketens, worden deze ‘platformen’ genoemd. Dit naar analogie met de definitie van platformen gehanteerd door IEA, welke luidt als volgt: Platforms are key intermediates between raw materials and final products, and can be used to link different biorefinery concepts. The adequate combination of the features platforms, products, feedstock and processes represents each individual biorefinery system. Platformen zijn dus de belangrijkste intermediairen of tussenproducten tussen grondstof en eindproducten die kunnen gebruikt worden om verschillende bioraffinageketens en doelmarkten met elkaar te verbinden. Ze kunnen omgezet worden naar een breed gamma aan vermarktbare producten, gebruik makend van een combinatie van mechanische, thermische, biologische en chemische processen. In Figuur 7 worden mogelijke platformen, producten, processen en grondstoffen opgelijst. Platformen zijn (vrij) homogene stromen die het resultaat zijn van (1) de scheiding en opzuivering van biomassa naar zijn samenstellende componenten (vb. C6-suikers, eiwitten, plantaardige olie of lignine), (2) de thermochemische verwerking van biomassa (vb. syngas of pyrolyseolie) of (3) anaërobe vergisting (vb. biogas). Platformen kunnen dan ook worden gezien als de ruwe producten die het resultaat zijn van een primaire raffinage toegepast op een bepaalde biomassastroom (zie ook de definitie voor platformen die wordt gehanteerd in dit rapport en te vinden is in nevenstaande kader). De conversie van platformen naar eindproducten wordt vervolgens de secundaire raffinage genoemd. In Figuur 8 worden deze concepten verder verduidelijkt. Figuur 9 toont vervolgens hoe platformen hierdoor kunnen worden gezien als ‘knopen’ in een netwerk van bioraffinageketens. Niet alle tussenproducten die gevormd worden in een bioraffinagesysteem zijn echter platformen. Tal van breed inzetbare tussenproducten of bouwstenen kunnen afgeleid worden uit biogebaseerde grondstoffen. Uit C5- en C6-suikers kunnen bijvoorbeeld via fermentatie ethyleen en propyleen gemaakt worden, bouwstenen die ook geproduceerd worden in de petrochemische nijverheid. Zulke bouwstenen worden door IEA (2012) platformchemicaliën genoemd. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 31/192 Figuur 7: Oplijsting van mogelijke platformen, producten, grondstoffen en processen voor bioraffinage (Cherubini et al., 2009) Platformen worden eveneens gebruikt als basis voor classificatiesystemen. Zo nam het IEA (2012) platformen als uitgangspunt bij de ontwikkeling van volgende classificatie van bioraffinagepraktijken: ― Twee-platformen bioraffinage: is gebaseerd op een suiker- en een syngas platform ― Conventionele bioraffinage: gaat uit van bestaande industrieën zoals de suiker- en de zetmeelindustrie Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 32/192 ― ― ― Thermochemische bioraffinage: maakt gebruik van een mix van verschillende (voornamelijk) thermochemische technologieën Vloeibare fase katalytische bioraffinage: is gebaseerd op de productie van koolwaterstoffen met specifieke functionele groepen uit van biomassa afgeleide tussenproducten Bosbouwgebaseerde bioraffinage: heeft de volledige integratie tot doel van productieprocessen waarin bosbouwproducten worden verwerkt tot pulp (papier) vezels, chemicaliën en energie. Ter aanvulling, kunnen ook nog volgende twee classificatiesystemen voor bioraffinagepraktijken worden genoemd: ― Kamm en Kamm (2005) onderscheiden verschillende bioraffinagesystemen naargelang de aard van de als input aangewende biomassa: – Lignocellulotische bioraffinage: een droge lignocelluloserijke stroom (zoals hout, stro, papierafval) wordt gescheiden in cellulose, lignine en hemicellulose, die vervolgens worden omgezet tot voedsel, voeder, materialen, chemicaliën en energie; – Whole crop bioraffinage: de volledige plant wordt gebruikt en opgedeeld in fracties (voornamelijk uitgaand van graangewassen waaruit een graan- en strofractie wordt gewonnen); – Groene bioraffinage: groene biomassa met een hoog vochtgehalte wordt als grondstof gebruikt, zoals gras, klaver, luzerne of algen. ― Het Star-COLIBRI project (2011a) onderscheidt op basis van de gebruikte grondstof onder meer zetmeel- en suiker raffinage, de raffinage van oliehoudende gewassen en mariene of aquatische raffinage. Tot slot, kan worden opgemerkt dat het bestaan van diverse classificatiesystemen waarin verschillende onderscheidende criteria worden gehanteerd (type grondstof, platform, productmarkt, technologieplatform, …) aanleiding kan geven tot verwarring. Als bijvoorbeeld de koolhydraatfractie van lignocellulosische grondstof wordt gebruikt om cellulose en xylose te produceren, is dit raffinagesysteem te classificeren als lignocellulotische bioraffinage, maar eveneens als bosbouwgebaseerde bioraffinage. Indien daarbij de ligninefractie wordt gepyrolyseerd, kan hetzelfde proces ook nog eens geplaatst worden onder de zogenaamde twee-platformen bioraffinage. Bovendien wordt de bioraffinagesector momenteel gekenmerkt door een snelle dynamiek, waardoor er veel verandert op relatief korte tijd. De categorisatie van technologieën en marktgerelateerde opportuniteiten zal daardoor steeds een zekere mate van subjectiviteit vertonen (Bozell en Petersen, 2010). Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 33/192 Figuur 9: Overzicht Bioraffinage (IEA Task 42, 2009) 2.4 Bespreking bioraffinageketens Aansluitend en voortbouwend op wat eerder in dit hoofdstuk reeds werd besproken, geeft deze paragraaf een overzicht van de vier archetypische soorten primaire bioraffinage die worden onderscheiden in dit rapport. Achtereenvolgens zal een beknopte karakterisatie worden gegeven van de: ― raffinage van suiker- en zetmeelhoudende biomassa; ― raffinage van houtige biomassa; ― raffinage van oliehoudende biomassa; ― raffinage van natte biomassa. Deze onderverdeling is gebaseerd op onderstaande classificatie die werd gemaakt naar aanleiding van het project Biorefinery Euroview (2008). Er werd gekozen voor deze onderverdeling omdat deze het type inputstromen als uitgangspunt neemt en daardoor nauw aansluit bij een van de doelstellingen van dit rapport, met name (in de mate van het mogelijke) de biogebaseerde grondstoffen karakteriseren die momenteel worden ingezet in de Vlaamse biogebaseerde chemie (zie ook hoofdstuk 3) en die mogelijks in de toekomst in deze sector zullen worden ingezet (zie ook hoofdstuk 4). Deze onderverdeling kan daardoor ook als structurerend kader worden gebruikt in de volgende twee hoofdstukken van dit rapport. Figuur 10: Archetypische bioraffinageketens op basis van inputstromen (Biorefinery Euroview, 2008) 2.4.1 Raffinage van suiker- en zetmeelhoudende biomassa Verwante classificaties (cfr. supra): cereals biorefinery en whole crop biorefinery Primaire grondstoffen: ― zetmeelhoudende planten: aardappelen, maïs, tarwe, tapioca, … ― suikerhoudende planten: suikerbiet, suikerriet, … Zetmeel- en suikerhoudende gewassen liggen aan de basis van tal van productieprocessen in Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 35/192 de voedingssector. Een toenemende vraag naar deze grondstoffen vanuit de chemie of energiesector (bv. voor de productie van biobrandstoffen), zal hoogst waarschijnlijk dan ook gevolgen hebben naar de bevoorrading van voedingsproducenten toe. De stijgende voedselprijzen in 2007 en 2008 gaven wat dit betreft al een eerste niet mis te verstane waarschuwing. Geproduceerde platformen: C6-suikers (bv. glucose) Deze platformen kunnen worden verwerkt tot een schier oneindige lijst bulk- en fijnchemicaliën (ethanol, azijnzuur, glycerol, acrylzuur, sorbitol, etc.). Hiervoor wordt beroep gedaan op zowel biochemische technologieën (vb. fermentatie) als chemische technologieën (vb. hydrogenatie). Voor een meer gedetailleerd overzicht van de chemicaliën die kunnen worden geproduceerd uitgaande van C6-suiker platformen en de daarbij gebruikte technologieën, wordt verwezen naar rapporten zoals ‘Top value added chemicals from biomass’ (PNNL et al., 2004) of het eindrapport van het BREW project (Copernicus Institute, 2006). Voornaamste te verwachten ontwikkelingen: Er wordt van uitgegaan dat lignocellulotische grondstoffen – te beginnen met stro en later eventueel gevolgd door specifieke lignocelluloserijke teelten – en de daaraan gerelateerde fractioneringsprocessen tegen 2030 zullen kunnen worden geïntegreerd in de bestaande raffinageketens uitgaande van suiker- en zetmeelhoudende gewassen (Star-COLIBRI, 2011a) (zie ook Figuur 11). Op deze manier zouden bijvoorbeeld ook de restproducten die ontstaan bij de verwerking van suiker- en zetmeelhoudende gewassen (vb. stengels) een meer hoogwaardige toepassing kunnen krijgen. Dit betekent dat in de toekomst, naast C6-suiker platformen, ook lignine en C5-suiker platformen het product zouden kunnen zijn van raffinageketens gebaseerd op suiker- en zetmeelhoudende gewassen. Als gevolg van de grote stappen voorwaarts die worden gezet in de biotechnologie (hogere opbrengst, lagere kostprijs) en de stijgende kostprijs van fossiele brandstoffen kunnen bulkchemicaliën bekomen uit fermentatie van C5- en C6-suikers tegenwoordig al beter concurreren met chemicaliën geproduceerd in de klassieke petrochemie. Echter, de kostprijs van koolhydraten is ook sterk gestegen in de laatste jaren en het gebruik ervan voor nietvoedingstoepassingen staat onder druk. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 36/192 2.4.2 Raffinage van houtige biomassa Verwante classificaties (cfr. supra): lignocellullotische bioraffinage Primaire grondstoffen: ― teelten rijk aan lignocellulose (vb. korteomloophout of Miscanthus); ― houtige restfracties uit de bosbouw; ― afvalstromen rijk aan lignocellulose (vb. afvalhout of papierafval). Lignocellulose speelt geen rol van betekenis in de menselijke voedselketen, waardoor een verhoogde inzet van lignocelluloserijke grondstoffen voor industriële toepassingen, zoals de productie van chemicaliën, toelaat de voedselzekerheid te vrijwaren (Mabee et al., 2011). Aan de andere kant zou een verhoogde vraag naar houtige grondstofstromen vanuit de chemische sector wel de toevoer van de nodige grondstoffen naar sectoren zoals de meubelindustrie, de bouw en andere sectoren waarin hout wordt gebruikt, onder druk kunnen zetten. Geproduceerde platformen: C5-suikers, C6-suikers en lignine Via een combinatie van fysische en chemische voorbehandelingstechnieken kan biomassa rijk aan lignocellulose worden omgezet in een cellulose-, hemicellulose- en ligninefractie (zie ook Figuur 12). Cellulose en hemicellulose kunnen vervolgens worden geconverteerd naar C5- en C6-suiker platformen. Zoals reeds gezegd naar aanleiding van de raffinage van suiker- en zetmeelrijke stromen, kan uitgaande van deze platformen een ontzettend rijk gamma aan chemicaliën worden geproduceerd. Ook lignine, kan als basis dienen voor de productie van tal van chemicaliën (aromaten zoals benzeen, tolueen en xyleen, harsen, fillers voor polymeren, etc.). Voor een overzicht terzake wordt doorverwezen naar publicaties zoals ‘Top value-added chemicals from biomass: results of screening for potential candidates from biorefinery lignin’ (PNNL et al., 2007). Figuur 12: Mogelijke eindproducten van de bioraffinage van lignocellulose (Kamm et al., 2006) Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 37/192 Te verwachten ontwikkelingen: Zoals aangegeven in de vorige paragraaf, wordt verwacht dat in de toekomst de verwerking van houtige biomassa wordt geïntegreerd in bioraffinageketens gebaseerd op suiker- en zetmeelhoudende stromen. Dit zou immers een aantal belangrijke voordelen bieden. Ten eerste, is lignocelluloserijke biomassa op relatief veel plaatsen beschikbaar. Daarnaast kan het gebruik ervan als alternatieve grondstof zorgen voor aanzienlijke reducties in de uitstoot van CO2 (Reith et al., 2009). Verder bevatten lignocelluloserijke grondstofstromen relatief weinig water, kunnen ze gemakkelijk worden opgeslagen en zijn ze het hele jaar door beschikbaar. Tot op zekere hoogte zou dit toelaten om producten die momenteel geproduceerd worden uitgaande van landbouwproducten welke ook in de voedings- of veevoederindustrie een toepassing vinden, te maken op basis van lignocelluloserijke grondstoffen. Door de grotere complexiteit van de chemische structuur van lignocellulose is de verwerking van dergelijke biomassa (via fermentatie) echter wel moeilijker en duurder dan de conversie van zetmeel- en suikerhoudende grondstofstromen. De keuze voor het ene of het andere platform zal daarom gebeuren op basis van de beschikbare technologieën en proceseconomische factoren. Daarnaast zullen ook externe factoren, zoals fiscale prikkels of marktvraag, bepalend zijn. 2.4.3 Raffinage oliehoudende biomassa Verwante classificaties (cfr. supra): oilseed biorefinery Primaire grondstoffen: ― planten met oliehoudende zaden en vruchten (vb. oliepalm, koolzaad, zonnebloem, soja, etc.); ― plantaardige afvaloliën. Tropische oliegewassen leveren de grootste opbrengsten (vb. oliepalm 5 tot 6 ton olie/ha). Oliegewassen uit gematigde streken, zoals koolzaad en zonnebloem, leveren 1 tot 2 ton olie/ha. Geproduceerde platformen: plantaardige oliën Plantenoliën bestaan voor 93 tot 98% (op gewichtsbasis) uit triacylglycerolen. Deze moleculen bestaan uit een glycerolmolecule, gebonden met drie, meestal verschillende, vetzuren. Deze vetzuren verschillen naargelang de plantensoort, en kunnen worden beïnvloed via veredelingstechnieken. Zo werden er plantenrassen ontwikkeld om oliën met een hoog gehalte aan specifieke vetzuren te produceren (bv. zonnebloemen met 90% oliezuur en koolzaad met 50% erucazuur). Plantenoliën bevatten verder onder meer nog fosfatiden, sterolen, antioxidanten. Triacylglycerolen worden geïsoleerd uit de oliehoudende biomassa (zie Figuur 13). Het triacylglycerol wordt vervolgens ofwel gesplitst in glycerol en vetzuren, ofwel omgevormd tot alkylesters en glycerol via een transesterificatie. De functionaliteit en dus het gebruik van vetzuren en vetesters wordt vooral bepaald door hun ketenlengte. Verzeping, hydrolyse en transesterificatie van plantenolie leiden alle tot de productie van glycerol als bij-product. Glycerol is daardoor een belangrijk bijproduct van de productie van vetzuren, vetalcoholen en biodiesel. Ook glycerol kan chemisch omgezet worden tot platformchemicaliën, en kan verder eveneens gebruikt worden als basismateriaal voor fermentatieprocessen en anaërobe vergisting (zie ook Figuur 14). De oleochemische industrie is een belangrijke producent van producten gebaseerd op plantaardige oliën. Het grootste deel van vetzuurderivaten wordt gebruikt als oppervlakteactieve stof in zepen, detergenten en producten voor lichaamshygiëne. Andere industriële toepassingen zijn (biodegradeerbare) smeermiddelen, oppervlaktecoatings, solventen, polymeren, zoals Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 38/192 polyurethanen, polyamides en epoxyharsen, en weekmakers. Te verwachten ontwikkelingen: ― Glycerol vertegenwoordigt ongeveer 10% van de totale output bij biodieselproductie. Het bekomen van hoogwaardigere producten uit glycerol zou daarom een belangrijke bron van inkomsten kunnen betekenen voor een industrie die momenteel nog tot zekere hoogte afhankelijk is van overheidssteun. ― Mede door het inefficiënte gebruik van landbouwgronden die momenteel worden ingezet voor de productie van eerstegeneratie biobrandstoffen, en de toenemende kritiek op overheidssteun toegekend aan deze brandstoffen, zal het relatieve belang ervan afnemen. Dit zou de introductie vergemakkelijken van nieuwe oleochemische processtromen op basis van lange vetzuurketens uit Europese raapzaad en zonnebloemoliën (Star-COLIBRI, 2011a). Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 39/192 2.4.4 Raffinage van natte biomassa Verwante classificaties (cfr. supra): green biorefinery Primaire grondstoffen: natte biomassa Onder natte biomassa valt biomassa met een hoog vochtgehalte, zoals mest, groen gras, alfalfa, klaver, algen, afvalstromen uit de voedselverwerkende industrie, waterzuiveringsslib, suikerbieten, aardappelen, etc. Geproduceerde platformen: varieert naargelang het type biomassa dat wordt gebruikt De eerste behandelingsstap van verse, natte biomassa, zoals gras, is vaak ontwatering (bv. met een pers). Hieruit ontstaat een sap rijk aan nutriënten en een vezelrijke perskoek (lignocellulose). De organische oplossing bevat doorgaans waardevolle componenten zoals koolhydraten, proteïnen, vrije aminozuren, organische zuren, mineralen en enzymes. De oplosbare koolhydraten en eiwitten uit vers sap kunnen gebruikt worden als fermentatiemedium of in dierenvoeding. De vezels van de perskoek, aan de andere kant, kunnen worden gebruikt voor de productie van voederkorrels en vezelproducten (vb. in de papierindustrie). Zoals hiervoor reeds werd gezegd, kunnen lignocelluloserijke fracties ook als basis dienen voor de productie van tal van chemicaliën. Microalgen bevatten voornamelijk volgende componenten (verhoudingen afhankelijk van de soort): eiwitten, koolhydraten, lipiden, pigmenten, anti-oxidanten, vetzuren, vitamines, toxines en sterolen. Microalgen worden reeds verschillende tientallen jaren op relatief kleine schaal gekweekt voor toepassingen in voeding en dierenvoeder. Verder worden algen vooral gekweekt voor de extractie van producten met een hoge toegevoegde waarde. Sommige soorten zijn rijk aan functionele lipiden en kunnen deze accumuleren tot concentraties van 50%, en in zeer specifieke gevallen tot zelfs 80% (Botryococcus spp.). Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 40/192 Te verwachten ontwikkelingen: Kenmerkend voor natte biomassa is dat deze een hoog vochtgehalte heeft en daardoor relatief snel verwerkt dient te worden. Verwacht wordt dan ook dat tegen 2030 tal van innovatieve, kleinschalige raffinaderijen zullen worden ontwikkeld in regio’s waar traditioneel grote hoeveelheden van een bepaald type natte biomassa wordt geproduceerd (Star-COLIBRI, 2011a). 2.5 Inzetbaarheid van biomassastromen in bioraffinage 2.5.1 Potentieel voor en van bioraffinage Voor welke biomassastromen en tussen- of eindproducten biedt bioraffinage interessante perspectieven? Wat is het potentieel van bioraffinage voor de verwerking van bepaalde biomassastromen? Bozell et al. (2010) stelden vast dat het een hele uitdaging is om uit te maken welke producten bij voorkeur via bioraffinage worden geproduceerd. Zowel overheden als bedrijven die een antwoord zoeken op bovenstaande vragen worden geconfronteerd met enerzijds een beperkt aantal beschikbare conversietechnologieën, en anderzijds een overvloed aan potentiële doelen. Het lijkt met andere woorden mogelijk om met bioraffinage een schier oneindige lijst van chemicaliën en andere producten te vervaardigen uit een al even lange lijst van biomassastromen; terwijl de huidige technologische stand van zaken zorgt voor een hele reeks beperkingen en/of onzekerheden. Hoe moeten we dan, bijvoorbeeld als beleidsmaker, met het hoger geschetst spanningsveld omgaan als we het potentieel van bioraffinage ten volle willen benutten? Kiezen we eerst een bepaalde specifieke biomassastroom uit (bijvoorbeeld GFT-afval) en kijken we dan welke producten we daaruit kunnen maken met beschikbare of in ontwikkeling zijnde conversietechnologieën? Of moet de focus liggen op een specifieke stroom en eindproduct (bijvoorbeeld baccatine uit taxus) en gaat onze inspanning dan uit naar het zoeken naar, en het optimaliseren van, conversietechnologieën en het uitbouwen van een effectief logistiek kader, ten bate van een afgelijnde en in omvang erg beperkte keten? Of kijken we vooral naar de huidige ontwikkelingen op gebied van conversietechnologieën, en kiezen we dan voor biomassa(rest)stromen en/of eindproducten die met deze technologieën op een duurzame manier verwerkt of gemaakt kunnen worden? De antwoorden op deze vragen zullen volgens de auteurs volgen uit fundamenteel onderzoek naar de transformatie van biomassa, waarbij de producten die de beste commerciële mogelijkheden bieden uiteindelijk tot ontplooiing zullen komen. Zij komen tot de conclusie dat het dus alleszins nodig zal zijn om de ontwikkeling van nieuwe conversietechnologieën en de identificatie van geschikte marktniches voor biogebaseerde chemicaliën permanent op elkaar af te stemmen. Bozell et al. (2010) ontwikkelden tevens een methodologie die rekening houdt met zowel de nood voor technologie-ontwikkeling als met de mogelijkheid om a priori doelmoleculen te identificeren. Annevelink et al. (2009) onderzochten op welke manier het potentieel van bioraffinage (voor Nederland) maximaal kon worden uitgebouwd, en identificeerden een aantal technologische en niet-technologische aspecten die mogelijk kunnen bijdragen aan de grootschalige implementatie van bioraffinageprocessen in een bio-economie. Deze aspecten hebben betrekking op: ― De beschikbaarheid en toepasbaarheid van biomassa; ― Technologieën voor de conversie van biomassa tot tussenproducten en eindproducten; ― Marktontwikkeling van bioraffinage op korte en lange termijn; Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 41/192 ― ― Sociale- en milieutechnische aspecten van bioraffinage, zoals regelgeving, sociale acceptatie, duurzaamheidsanalyses; Ketenontwikkeling, van biomassateelt en/of –inzameling over biomassaconversie tot de productie van eindproducten, waarbij alle technische, economische en ecologische aspecten, inclusief schaal en logistiek, moeten meegenomen worden bij het ontwerpen van nieuwe bioraffinageconcepten. Soetaert (2009) geeft een gelijkaardig overzicht van factoren, maar legt de focus hierbij enigszins anders, namelijk op bioraffinaderijen, en komt tot volgende criteria: ― Goede technologische basis: hoge conversie-efficiëntie; ― Geïntegreerd gebruik van verschillende technologieën: volledig gebruik van de biomassagrondstof; ― Productdiversiteit: een zo breed mogelijk gamma van producten; ― Grootschaligheid: benutting schaalvoordelen; ― Clustervorming en integratie middels het creëren van industriële synergieën. Verder zijn in de literatuur bij verschillende auteurs eveneens criteria terug te vinden op basis waarvan kan worden nagegaan of de verwerking of productie van biomassastromen en/of platformchemicaliën, en de conversietechnologieën die daarvoor nodig zijn, nader onderzocht of verder ontwikkeld zou moeten worden. Hoewel de context telkens verschillend is, kunnen deze criteria gemakkelijk gegroepeerd worden, zoals weergegeven in Tabel 1. Langeveld et al. US DOE (2004) (2010) Criteria biomassagrondstof Kan uit productieve waardplanten gewonnen worden (substantiële opbrengst zonder aantasting van de gezondheid van de plant. Vuistregel: een bepaalde verbinding zou 10 procent van het drooggewicht van het gewonnen plantaardig materiaal moeten uitmaken) Criteria chemische functionaliteit Kan worden Aantal mogelijke omgezet in families derivaten die kunnen van hoogwaardige worden gesyntheti chemicaliën seerd in chemische en biologische omzet tingen (een kandidaat met een enkele functionele groep geeft beperktere mogelijkheden voor afgeleide producten dan kandidaat mole culen met meerdere functionele groepen) Patel et al. (2006) Annevelink et al. (2009) Goede kwaliteit Homogeen Continue beschik baar Potentieel van de bouwsteen om een gevarieerd product gamma te leveren, bijvoorbeeld door chemische functionali teit en toepassingsmo gelijkheden Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 42/192 Link met bestaande (petro)chemische nijverheid Kostprijs van bijna Potentiële status als Potentieel van de zuivere verbindin een super chemische bouwsteen of zijn gen (zuiverheid> 95 grondstof; super derivaten voor directe procent) is onder basischemicaliën of functionele de gemiddelde worden afgeleid uit vervanging van kostprijs van O-of chemische bouwbulkchemicaliën uit de N-gefunctionali stenen of zijn petrochemie seerde petrochemi coproducten in petro sche producten chemische raffinage Kan momenteel dienen als een eenvoudig intermediair in de traditionele chemische verwer king Procesgerelateerde criteria Acceptabele Technische complexi winningskosten teit van de syntheti sche routes van biomassa tot bouwsteen en van bouwsteen tot derivaten Marktgerelateerde criteria Hoge marktwaarde Strategische fit met de (bij voorkeur groter marktperspectieven en dan die van de belangrijkste agrarische grond drivers van stoffen zoals suiker toekomstige en zetmeel) ontwikkelingen Voldoende omvang van de markt Hoog niveau van integratie van bestaande en nieuwe technologieën en van de ketenschakels (ook logistiek) Betrouwbaar Technisch haalbaar Economisch haalbaar Ontwikkelde nichemarkten Goede productkwali teit en –homogeniteit Tabel 1: Criteria voor kandidaat biomassastromen Tot slot zijn het Bozell et al. (2010) zelf die nog een set bijkomende criteria geven aan de hand waarvan kan worden uitgemaakt in welke technologieën en biogebaseerde producten prioritair moet worden geïnvesteerd. Deze criteria worden hieronder kort samengevat: ― Het gaat om een technologie of product dat veel aandacht krijgt in de literatuur. ― Het gaat om een technologie die kan worden ingezet voor de productie van meerdere biogebaseerde producten. ― Het gaat om een technologie die toelaat chemicaliën te produceren die kunnen fungeren als substituut voor bestaande ‘fossiele’ chemicaliën. ― De technologie maakt de productie van bulkvolumes biogebaseerde producten mogelijk. ― Een product heeft het potentieel uit te groeien tot platform. ― De technologie of het product wordt momenteel opgeschaald tot industriële schaal. ― Het gaat om een product dat momenteel al op commerciële schaal wordt geproduceerd, maar dat nog kan verbeterd worden. ― Het gaat om een product dat eventueel op termijn een van de biogebaseerde platformchemicaliën kan worden. ― Het gaat om een product waarvan industriële partijen al te kennen hebben gegeven het interessant te vinden. Er kan dus een groot aantal zeer diverse criteria worden opgesteld om een antwoord te geven op de vraag “Voor welke biomassastromen en eindproducten biedt bioraffinage de Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 43/192 interessantste perspectieven?”. In de volgende paragraaf 2.5.2 wordt een synthese van mogelijke criteria gegeven die overzichtelijk worden ingedeeld zoals voorgesteld in Tabel 1. Daarna wordt een aanzet gegeven om op basis van deze criteria een evaluatiekader op te stellen. Het antwoord op de vraag “Wat is het potentieel van bioraffinage voor de verwerking van bepaalde biomassastromen?”, vergt een enigszins andere aanpak. We hebben nu vooraf een specifieke biomassastroom gekozen en zoeken nu naar de meest geschikte conversietechnologieën en de interessantste tussen- of eindproducten die we uit deze biomassastroom kunnen verkrijgen. De keuze uit verschillende verwerkingstechnologieën moet er nu toe leiden dat de inzet van die bepaalde stroom resulteert in een verzameling van tussenen/of eindproducten die de samenstelling van de gekozen biomassa optimaal en op de meest duurzame manier verwaarden. Op het einde van dit hoofdstuk passen we dan verschillende criteria toe op drie exemplarische voorbeelden van biomassa(rest)stromen, om te kijken welke perspectieven deze bieden om als grondstof te worden aangewend in bioraffinageketens. 2.5.2 Samenvattende criteria voor inzetbaarheid in een duurzame en betekenisvolle bioraffinage De criteria die aangereikt worden in de vorige paragraaf worden hieronder samengevat volgens de aspecten van bioraffinage waarop ze betrekking hebben. Onderstaande criteria hebben voornamelijk betrekking op de prioritizering van stromen en/of conversietechnologieën voor de productie van biochemicaliën middels een duurzame en betekenisvolle bioraffinage. De criteria laten dus in de eerste plaats toe een keuze te maken uit een lange lijst mogelijke biomassastromen en een aantal beschikbare conversietechnologieën. Biomassagrondstofstromen die in aanmerking komen voor een duurzame en betekenisvolle bioraffinage: ― zijn van hoge kwaliteit, homogeen en continu beschikbaar, of, als dit niet of onvoldoende het geval is worden er maatregelen voorzien die gebreken inzake kwaliteit, homogeniteit en beschikbaarheid opvangen. ― worden zelf op een duurzame wijze geproduceerd en hun productie is voldoende opschaalbaar (ook logistiek) zonder die duurzaamheid in het gedrang te brengen. De voorkeur gaat uit naar biomassa-afval, of, in het geval van geteelde biomassa, naar de teelt die de hoogste concentratie biedt van de nuttige stof die eruit gewonnen kan worden. Ook indien we a priori een bepaalde biomassastroom hebben voorgesteld om in te zetten in een bioraffinageproces, zijn deze criteria van belang om na te gaan of een geschikte stroom werd gekozen. Bij bioraffinage gaat de voorkeur steeds uit naar zo homogeen mogelijke grondstofstromen. Een homogene input laat een verregaande optimalisatie toe van de aangewende conversietechnologieën, die uiteindelijk resulteert in de hoogst mogelijke conversierendementen. Het gebruik van een homogene biomassastroom heeft bovendien een gunstige invloed op de kwaliteit van de bekomen tussen- en eindproducten, en maakt het mogelijk om eventuele bijkomende scheidings- of zuiveringsstappen - en de overeenkomstige (milieu)kosten - te beperken of te vermijden. Bij duurzame bioraffinage worden biomassastromen omgezet naar tussenproducten en platformchemicaliën met een zo breed mogelijke chemische functionaliteit. Deze kan bereikt worden op twee manieren: ― De voorkeur gaat uit naar chemicaliën met meerdere functionele groepen, waardoor in een dynamische markt en bij voortschrijdende procestechnische ontwikkelingen steeds een alternatieve meer hoogwaardige toepassing gekozen kan worden. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 44/192 ― Onafhankelijk van het aantal functionele groepen, verdient het aanbeveling om derivaten te produceren van waaruit een zo gevarieerd mogelijk productgamma geleverd kan worden. De verbindingen die resulteren uit de conversie van biomassa vertonen een groot potentieel als platform of als bouwsteen voor secundaire bioraffinage, en/of worden reeds geproduceerd – bij voorkeur uit primaire koolstof - en gecommercialiseerd. Wanneer we op voorhand al een selectie hebben gemaakt wat betreft de te verwerken biomassa, wordt de keuze voor een zo breed mogelijke functionaliteit uiteraard beperkt door de specifieke samenstelling en eigenschappen van die bepaalde biomassa. Hierdoor is in dat geval dit criterium minder relevant. Als we daarenboven ook het te bekomen tussen- of eindproduct al hebben vastgelegd, kan dit criterium buiten beschouwing gelaten worden. Om te kunnen spreken van duurzame bioraffinage, is het aangewezen dat de conversietechnologieën die worden aangewend betrouwbaar genoeg zijn om een continue bedrijfsvoering te verzekeren. De technische complexiteit van de route wordt zoveel mogelijk beperkt, en de winningskosten verbonden aan de technologieën moeten zo laag mogelijk blijven. In elk geval moeten de kosten die gepaard gaan met de productie van een bepaald product op basis van een bepaalde technologie, steeds in verhouding blijven met de waarde die aan dit product wordt toegekend (cfr. hoofdstuk 1). Technologieën die aanpasbaar zijn aan de productie van verschillende verbindingen genieten de voorkeur. De technologieën hebben een hoog conversierendement en moeten bij voorkeur opschaalbaar zijn naar de productie van grote volumes. Verder is het ook een meerwaarde als technologieën kunnen worden geïntegreerd in bioraffinageketens zodat alle componenten in de desbetreffende grondstofstromen, kunnen worden benut. Bioraffinageroutes die geïntegreerd kunnen worden in bestaande (petro)chemische ketens zullen sneller en gemakkelijker opgeschaald kunnen worden. Deze integratie betreft zo wel de verwerking van biogebaseerde intermediairen (i.e. de met bioraffinage bekomen producten worden verder verwerkt in bestaande infrastructuur), als hun functionaliteit (i.e. de bekomen structuren vervangen bulkchemicaliën uit de petrochemie). Clustervorming en integratie laten toe om industriële synergieën maximaal uit te buiten, ook tussen verschillende bioraffinageketens. Hiervoor is samenwerking vereist tussen verschillende sectoren (chemie – landbouw – voeding – energie) binnen de lands- of regiogrenzen en daarbuiten. Een optimaal ontworpen keten houdt bovendien rekening met schaal, logistiek en modulaire concepten. De duurzaamheid van een bioraffinageroute moet uiteraard aangetoond kunnen worden met een methodologie die steunt op het concept van levencyclusdenken. Ook de verhoging van de duurzaamheid tengevolge van ketenontwikkeling en -integratie moet duidelijk in kaart gebracht worden. De intermediairen of eindproducten uit een duurzaam bioraffinageproces hebben een hoge marktwaarde en er bestaan rijpe (niche) markten van voldoende omvang voor een kwaliteitsvol en homogeen product, met positieve marktperspectieven. Om de beste manier te bepalen om een vooraf geselecteerde stroom te verwerken, moeten mogelijke opties met elkaar vergeleken worden die deze specifieke stroom als input kunnen gebruiken. We passen dan verschillende conversietechnologieën toe in een combinatie die leidt tot een maximale verwaarding van de stroom als geheel, met minimale impacten. Een deel van de samenstellende componenten van de gebruikte biomassa wordt hierbij mogelijk omgezet in biochemicaliën, maar enkel als dit bijdraagt tot de doelstelling van maximale verwaarding. Als uit gras bijvoorbeeld op rendabele wijze proteïnen kunnen worden gewonnen voor veevoeding en de vezelige restfractie kan dienen voor de productie van papier, kan dit voldoende zijn om te kunnen spreken van een duurzame raffinage, of nog, als boomstammen een zeer hoogwaardige toepassing vinden in de meubelindustrie, is deze misschien te prefereren boven de verwerking ervan tot biogebaseerde chemicaliën. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 45/192 2.5.3 Voorbeeld van inzetbaarheid van biomassa in bioraffinageketens: vers gras De hiervoor gegeven criteria laten toe de inzetbaarheid van biomassastromen in betekenisvolle en duurzame bioraffinageketens af te toetsen. Ter afsluiting van dit hoofdstuk, gebeurt dit hier voor het voorbeeld van vers gras. Voor de uitwerking van dit voorbeeld baseerden we ons op een selectie van gegevens uit relevante literatuur, ondermeer de studie “Geïntegreerde verwerkingsmogelijkheden (inclusief energetische valorisatie) van bermmaaisel” (OVAM 2009). De bedoeling van de toepassing van criteria voor inzetbaarheid op dit voorbeeld is louter methodologisch. Het opstellen en invullen van een gedetailleerd en wetenschappelijk uitgewerkt evaluatiekader voor specifieke stromen valt buiten de scope van deze studie. 2.5.3.1 Enkele verwerkingsmogelijkheden van vers gras De voorbije decennia lag de focus van onderzoek en innovatie rond het gebruik van biomassa vooral bij de energietoepassingen. De laatste jaren vindt er echter in verschillende buurlanden, met name in Nederland en Duitsland, veel onderzoek plaats naar meer hoogwaardige toepassingen van biomassa(reststromen). Ook in Vlaanderen worden stappen gezet in de zoektocht naar verwerkingsmogelijkheden van gras die toelaten tot een betere valorisatie van deze stroom te komen (cfr. Graskracht, ECP). Warmerdam et al. (2011) concluderen niettemin dat dergelijke toepassingen de komende jaren nog niet veel invloed zullen hebben op het potentieel van biomassa voor energietoepassingen. Gras wordt kan op verschillende manieren verwerkt en gevaloriseerd worden. Naast energietoepassingen kan vers gras ingezet worden in de raffinageketen van natte biomassa, als bron van lignocellulose en van componentrijke organische sappen. Op deze manier vormt gras een potentiële grondstof voor de productie van voeder, een verscheidenheid aan chemische producten, en biomaterialen. Welk van deze toepassingen de voorkeur krijgt, zal binnen bioraffinageprocessen sterk afhangen van de specifieke eigenschappen van het te verwerken gras. Deze kunnen immers aanzienlijk variëren naargelang het soort gras, de soortenrijkdom, het maaitijdstip, opslagmethode en -duur, oogstmethode, voorbehandeling, enzoverder. Een voorbeeld van de samenstelling van een bepaalde soort vers gras die geschikt is voor bioraffinage, is weergegeven in figuur 15. Figuur 15: Samenstelling van vers gras (geraadpleegd op 24/09/2012) Hieronder worden enkele van de verwerkingsmogelijkheden van gras kort bekeken: Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 46/192 ― ― ― ― Compostering: Dit is een aeroob biochemisch proces dat toelaat nutriënten en koolstof te recycleren. Het enige eindproduct is compost, dat, indien voldaan is aan bepaalde kwaliteitseisen, gebruikt wordt om de fysische, chemische en biologische bodemvruchtbaarheid te verhogen of te behouden. We spreken hier dus niet van bioraffinage. Afhankelijk van de precieze omstandigheden van het proces zal een aanzienlijk deel van de energie-inhoud van de biomassa verloren gaan onder de vorm van warmte, terwijl koolstof en stikstof uitgestoten worden in de atmosfeer. – Specifieke kenmerken (vochtgehalte, structuur, C/N verhouding,…) maken het monocomposteren van vers gras in de praktijk niet toepasbaar, zodat bijmenging (>50 %) met ander organisch materiaal, bijvoorbeeld GFT, vereist is. Aerobe compostering is een zeer robuuste techniek, en de kwaliteitseisen gesteld aan gras zijn laag. Indien, zoals in bermmaaisel, verontreinigingen aanwezig zijn, bijvoorbeeld grond en zwerfvuil, zijn bijkomende behandelingen noodzakelijk. Ook nabehandelingen zijn vereist: Volgens de wettelijke normen moet compost bijvoorbeeld gezeefd worden met een zeef van minimaal 40 mm. – Een bijproduct van compostering is het groenafval van de zeefoverloop dat hergebruikt kan worden als structuurmateriaal voor het proces (OVAM, 2009). De verwerking van deze zeefoverloop als biomassabron met gebruik van andere technologieën maakt het toch mogelijk om composteringsprocessen te integreren in bioraffinageketens. Anaerobe vergisting: Het doel van de anaerobe vergisting is de productie van energie onder de vorm van biogas, naast de productie van digestaat. Hierbij worden eiwitten, koolhydraten en vetten door hydrolyse en fermentatie omgezet naar biogas, en wordt digestaat als restfractie bekomen. Beide kunnen ingezet worden in verschillende bioraffinageketens: biogas kan worden opgezuiverd, en het digestaat kan eventueel ingezet worden als lignocellulotische biomassa. – De inzetbaarheid van gras voor vergisting wordt voornamelijk bepaald door het gehalte aan ruwe vezels (hemicellulose en lignine), die moeilijk anaeroob afbreekbaar zijn. Het ruwevezelgehalte van gras hangt af van het soort gras, de soortenrijkdom in mengsels, het maaitijdstip, opslagmethode en -duur, oogstmethode, voorbehandeling, …. – Op basis van het droge stofgehalte kan een onderscheid gemaakt worden tussen een droge en een natte vergisting, waarbij de grens wordt gelegd op 15 % droge stofgehalte. Op basis van het temperatuursgebied kan het vergistingsproces worden opgedeeld in een thermofiele en een mesofiele uitvoeringsvorm. – Net als bij compostering is een bijmenging van andere biomassabronnen (dierlijke mest, organisch biologisch afval, GFT,…) een noodzakelijke praktijk. Bij een droog vergistingsproces levert de aanwezigheid van grond en/of zwerfvuil aanzienlijk minder problemen op dan bij natte processen. Droge anaërobe thermofiele (co)vergisting blijkt het grootste potentieel te hebben voor bermmaaisel. – Ook de processtabiliteit is hoger dan bij natte vergisting van heterogeen of onzuiver materiaal. De energieconsumptie bij een droge procesvoering is niet noodzakelijk hoger, maar hangt af van de specifieke kenmerken van de gebruikte procedures en van het gevoerde proces, en moet geval per geval worden bekeken (Fischer et al., 2001). – Zowel het geproduceerde biogas als het digestaat zijn het resultaat van de verwerking van mengsels van verschillende soorten biomassa, en dus niet alleen van gras. Hun precieze kenmerken naar samenstelling en zuiverheid zijn erg afhankelijk van de gebruikte stromen, de aangewende processen, en de procesvoering. Vergassing is een thermochemisch proces, met als doel de omzetting onder zuurstofarme omstandigheden van koolstofhoudende brandstoffen in een synthesegas (syngas). Net als bij verbranding is ook hier chloor een beperkende factor, en is, ook om logistieke redenen, bijmenging met andere stromen gewenst. HTU: In het HTU®-procedé, ontwikkeld in de jaren tachtig, wordt door hydrothermale conversie uit biomassa een vloeibare brandstof (“biocrude”) geproduceerd met een relatief eenvoudig en energie-efficiënt proces. Tijdens dit proces wordt biomassa onder hoge druk en een temperatuur van 300 °C tot 350 °C gebracht in vloeibaar water. Bij deze condities vindt decarboxylering en depolymerisatie plaats onder vorming van een vloeibaar product Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 47/192 ― 2.5.3.2 dat op het atmosferisch residu van aardolie lijkt, niet met water mengbaar is en een relatief hoge verbrandingswaarde heeft (36 MJ/kg). – Goudriaan et al. (2005) besloten dat HTU zonder subsidies kan concurreren met producten verkregen uit ruwe olie vanaf een olieprijs van 30-50 dollar/vat. In 2010 kwamen de Buisonjé et al. (2010) echter tot de vaststelling dat alvast voor varkensmestverwerking de aan HTU gekoppelde investeringen en kosten niet opwegen tegen de energieopbrengst. Zij concludeerden dat het potentieel van HTU als mestverwerkingtechniek zeer gering is. – Praktijkervaring met het procedé op commerciële schaal voor de verwerking van gras is momenteel nog niet beschikbaar. Het is dus niet duidelijk in welke mate het procedé technisch en financieel interessant zou kunnen zijn, met name wanneer toegepast op kleinere schaal (<200.000 ton/jaar totale biomassa droge stof). Raffinage van gras als natte biomassa: Tijdens dit verwerkingsprocédé wordt vers gras gewassen en gekneusd, om vervolgens geperst te worden. Uit de persing wordt een vloeibare eiwitrijke en een vezelachtige vaste fractie bekomen. Door het gebruik van zuur en warmte kunnen de eiwitten afgescheiden worden uit het sap. Deze kunnen dan ingezet worden als veevoeder. – Momenteel wordt in Nederland de toepassing van de vezelfractie onderzocht als vervanger van primair vezelmateriaal (houtpulp), terwijl de aminozuren en mineralen (fosfor en kalium) uit het restsap gevaloriseerd zouden kunnen worden als meststof. Restfracties uit de verschillende processen kunnen vergist worden voor energiedoeleinden. Op deze manier kan de kringloop dan gesloten worden (zie ook Figuur 16), en wordt een groot deel van de energie-inhoud van de biomassa omgezet naar arbeid onder de vorm van materialen. Het onderzoek betreft de verwerking van geteelde grassen. Analyse van de inzetbaarheid van vers gras Hieronder wordt de inzetbaarheid van bermmaaisel, natuurgras en geteeld gras besproken, in het licht van de criteria zoals die opgenomen zijn in 2.5.2. Er wordt voor elk van deze criteria gekeken of er aan wordt voldaan. Deze aftoetsing gebeurde voornamelijk aan de hand van informatie uit de literatuur die aangehaald wordt onder 2.5.3.1, en streeft geen wetenschappelijke volledigheid na. Indien niet (geheel) voldaan wordt, worden enkele voorbeelden gegeven van maatregelen die nodig zijn opdat de onderzochte biomassastroom toch verwerkt zou kunnen worden in een bioraffinageproces. Op basis van zulke informatie kan dan de inzetbaarheid van biomassastromen geëvalueerd worden. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 48/192 In de praktijk zal het opstellen van dergelijk evaluatiekader steeds gebeuren vanuit het standpunt van de belanghebbende, en met diens doelstellingen. Hieronder volgen enkele voorbeelden in verband met gras: ― We zouden bijvoorbeeld kunnen nagaan welk type of welke soort gras zich het beste leent voor bioraffinage. Als dat het geval is moeten alle technische, economische en ecologische aspecten, inclusief schaal en logistiek, worden meegenomen, ook van de voorketen. Voor de eindproducten moet de marktsituatie (vraag, aanbod, prijszetting, risico marktverstorende elementen) bestudeerd worden, inclusief kwaliteitseisen (regelgeving, standaarden) en eventuele perspectieven. ― Een andere mogelijkheid is dat we de inzetbaarheid van gras willen evalueren met een bepaald tussen- of eindproduct voor ogen, zoals vezels. De technologieën die niet bijdragen tot de productie van vezels kunnen dan in eerste instantie buiten beschouwing worden gelaten. Indien we echter niet alleen de vezelproductie willen maximaliseren, maar daarbij ook nog een optimale benutting beogen van de volledige samenstelling van gras, moeten wel technologieën worden gevonden waarmee een optimale verwaarding van de restfractie kan worden bereikt, eventueel ten koste van het volume vezels. ― Het is ook mogelijk dat reeds beslist is om een specifieke stroom te verwerken middels bioraffinageprocessen, ondanks eventuele minpunten van deze stroom op het gebied van homogeniteit of kwaliteit. Verschillende belanghebbenden die de inzetbaarheid van biomassastromen in bioraffinageprocessen willen evalueren, kunnen andere wegingsfactoren toekennen aan de verschillende criteria. Voor bedrijven kan de mate waarin de continuïteit van de bedrijfsvoering verzekerd kan worden veel zwaarder doorwegen dan voor een overheid die een problematische afvalstroom wil inzetten. Achtereenvolgens bekijken we drie verschillende types gras, waarbij de nadruk ligt op de vraag naar de inzetbaarheid ervan voor de productie van biochemicaliën als eindproduct. Hiervoor worden de verschillende technologieën beschouwd die besproken werden in 2.5.3.1. Het betreft hier slechts een illustratief voorbeeld, en zeker geen volledige inzetbaarheidsanalyse die een antwoord geeft op een specifieke vraag vanuit het standpunt van een bepaalde belanghebbende. Bermmaaisel Bermmaaisel is een zeer heterogene stroom, die slechts tweemaal per jaar ter beschikking komt (Bermdecreet), en bovendien in min of meerdere mate verontreinigd is met zwerfvuil en grond. De mogelijke toepassingen van bermmaaisel werden uitgebreid beschreven door OVAM (2009). Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 49/192 Criteria Voldaan? Vereiste maatregelen* Biomassa Homogeen Continu beschikbaar Nee Nee Voorbehandelingen Conserveringsmethoden, gecontroleerde opslag en bijmenging met/substitutie door geschikte (afval)stromen Opzuivering en voorreiniging Hoge kwaliteit Nee Hoge concentra Ja: vezels, eiwitten, tie suikers, mineralen component Duurzame Ja: reststroom stroom Opschaalbaar Beperkt heid Chemische functionaliteit Tussenproducten Ja: eiwitten, aminozuren, en platformche syngas, biogas, vloeibare micaliën met ruwe brandstof, meerdere functio mineralen… nele groepen Gevarieerd Ja productgamma Potentieel als Ja: syngas, biogas, platform en/of lignine,… primaire bouwsteen Conversietechnologieën Betrouwbaar Ja ,voor anaerobe naar continuïteit vergisting. bedrijfsvoering Beperkingen voor vergassing, HTU, natte biomassa bioraffinage. Beperkte technische complexiteit Opschaalbaar Ja, voor anaerobe vergisting. Nee, voor de andere technieken. Ja, voor HTU en natte biomassa bioraffinage. Beperkt voor anaerobe vergisting. Nee, voor vergassing. Ja, voor natte biomassa bioraffinage, vergassing* en HTU** Beperkt voor anaerobe vergisting. Ja Beperkte win ningskosten Ja, voor vergassing en anaerobe vergisting. Aanpasbaar aan productie van verschillende verbindingen Hoog conversie rendement Inzetb . ------+++ +++ Bijmenging met/substitutie door geschikte afvalstromen -- +++ +++ + tot + ++ Verdere ontwikkeling zuiveringsen scheidingstechnieken Uitvoering van experimenten op laboratorium- en pilootschaal Intensifiëren van de samenwerking tussen de verschillende gerelateerde sectoren (lokale uitvoerende overheid, bedrijven, technologieontwikkelaars, onderzoeksinstellingen,…) --- tot ++ -- tot + --- tot ++ Integratie kan rendement nog verhogen, bvb. bij vergassing met gecombineerde gas-stoomcyclus Vragen bij toepasbaarheid van HTU op kleine schaal. + tot + ++ + tot + ++ ? tot + Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 50/192 Onvoldoende informatie voor HTU, natte biomassa bioraffinage. Ja Integratie verschillende technologieën voor volledige benutting biomassa Integratie routes in bestaande ketens Integratie in Ja bestaande chemische ketens Sociale- en milieutechnische aspecten Aangetoonde Zeer beperkt, soms op duurzaamheid niveau van algemene concepten (vb. ladder van Lansink) Markten Hoge marktwaar Ja, vooral producten uit de intermediairen natte biomassa raffinage en eindproducten Mature markten Ja, voor de meeste van voldoende (tussen)producten. omvang voor Problemen voor de afzet kwaliteitsvol en van sommige eindproduc homogeen ten omwille van het nega product tieve imago van bermgras. Bvb. anaerobe vergisting gevolgd door inzet van digestaat als bron van lignocellulose; co-vergassing van gras en digestaat***; HTU gevoed met gras na onttrekken eiwitten +++ Meenemen van alle technische, economische en ecologische aspecten, inclusief schaal en logistiek bij ontwerpen van nieuwe bioraffinageconcepten +++ Uitvoeren van (vergelijkende) duurzaamheidsevaluaties met toepassing van levenscyclusden ken ? - tot + Optimaliseren van interactie tussen sectoren (agro/chemie/energie) en actoren (industrie/overheid/onderzoek) - tot + + Tabel 2: Inzetbaarheid van bermmaaisel in bioraffinageketens * Gebaseerd op Demirbaş (2001) ** Gebaseerd op Goudnaan et al. (2008) *** Gebaseerd op Vreugdenhil (2012) Uit bovenstaande analyse naar de inzetbaarheid van bermmaaisel (Tabel 2) blijkt dat deze biomassabron niet erg geschikt is als grondstof voor een duurzame en betekenisvolle bioraffinage. Voor alle conversies, behalve voor de raffinage van natte biomassa, maken de fysische en chemische kenmerken van gras een co-verwerking met andere (afval)biomassastromen noodzakelijk. Hierdoor is het specifieke effect van de grasfractie op het conversierendement van een bepaalde technologie niet altijd gemakkelijk te achterhalen, wat het bepalen van een optimale grasfractie, met het oog op een maximale verwaarding van de verwerkte biomassa, uiteraard bemoeilijkt. Bermmaaisel ontstaat door het maaien van bermen met het oog op het vergroten van de floristische diversiteit; een verminderde homogeniteit van de resulterende biomassa is dus inherent aan een succesvol bermbeheer. De heterogene en sterk variërende samenstelling van bermmaaisel en de beschikbaarheid op slechts twee piekmomenten per jaar, samen met de aanwezigheid van zwerfvuil en grond, resulteert in de noodzaak tot opslag en conserverings- en voorbehandelingen, die de economische duurzaamheid van de verwerking verminderen. De (co-)verwerking van voorbehandeld en opgezuiverd bermmaaisel levert multifunctionele of als platform inzetbare tussenproducten op, die bruikbaar zijn als bouwstenen van een breed gamma aan eindproducten. Voor de meeste conversietechnologieën is bermmaaisel geen ideale biomassabron, en zorgt het gebruik ervan voor een grotere complexiteit van de procesvoering, die eventueel gepaard met Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 51/192 verhoogde operationele- en investeringskosten. Droge vergisting is het meest geschikt. Voor vergassing is een aangepaste procesvoering vereist (Paasen, 2006). Verschillende procestechnologische aspecten gerelateerd aan de inzet van bermmaaisel als grondstof voor natte biomassa bioraffinage en HTU zijn nog onvoldoende gekend. De technologieën zijn in theorie steeds opschaalbaar, maar de grootte van het aandeel bermmaaisel dat ze kunnen verwerken kent beperkingen. De economische rentabiliteit van de verwerking van bermmaaisel is beperkt of, voor HTU en natte biomassa bioraffinage, nog onvoldoende bekend. Een Nederlandse studie toonde aan dat met een prijs van 50 euro/ton voor houtachtige biomassa, de toepassing van niet-houtige biomassa, bijvoorbeeld gras, in een vergasser aantrekkelijk wordt wanneer de prijs van de niethoutige biomassa lager is dan 15 à 20 euro/ton, op voorwaarde dat de kosten voor de verwijdering van de as lager liggen dan 60 euro/ton biomassa. Een ander rapport onderzocht verschillende scenario’s voor de inzet van biomassareststromen voor de opwekking van duurzame energie in Holland Rijnland. Hierbij werd ondermeer gras gebruikt als costroom om een hoge biogasproductie uit vergisting te krijgen. Geen enkel scenario bleek economisch haalbaar zonder subsidies (Milieudienst West-Holland, 2011). OVAM (2009) concludeerde dat het er voorlopig op lijkt dat in Vlaanderen energetische valorisatie van bermmaaisel via vergisting korte termijn betere perspectieven biedt dan de bekeken vormen van bioraffinage. Binnen het project Energie Conversie Park wordt bermmaaisel meegenomen als mogelijk extra potentieel aan biomassa bij het vergisten van GFT en groenafval in een droge vergister. Zoals weergegeven in Tabel 2, is een combinatie en integratie van verschillende verwerkingstechnologieën mogelijk, waarbij tussen- of restproducten van de ene technologie ingezet kunnen worden als biomassabron in een andere. De productie van ondermeer biogas, syngas, lignine, eiwitten, enz. laat de integratie van de verwerkingsroutes toe in bestaande (petro)chemische ketens, waardoor clustervorming en industriële synergieën mogelijk worden. Gezien de extreem diffuse productie van bermmaaisel, moeten logistieke aspecten zeker meegenomen worden in een gedetailleerde evaluatie. Uitgebreider onderzoek naar de duurzaamheid van de inzet van bermmaaisel, waarbij het principe van levenscyclusdenken wordt gehanteerd dringt zich op. OVAM (2009) merkt ook op dat de wettelijke vereisten met betrekking tot controle en traceerbaarheid zeker bekeken moeten worden, terwijl men ook een negatief imago toeschrijft aan bermgras dat afgespiegeld zou worden op bepaalde eindproducten van bioraffinage voor niet-energetische doeleinden, met name in de voedersector. Inzetbaarheid van bermmaaisel: stand van zaken Bermmaaisel is niet de meest geschikte grondstof in bioraffinageketens. Als toch bermmaaisel verwerkt dient te worden, biedt vergisting als conversietechnologie verschillende voordelen. In 2009 waren er in Vlaanderen ongeveer 36 vergistingsinstallaties in werking/opstart, met een totale capaciteit van 1.400.000 ton, zodat integratie van de verwerking van bermmaaisel in bestaande ketens mogelijk lijkt. Aspecten die te maken hebben met wetgeving, duurzaamheid en logistiek moeten zeker aandacht krijgen in een gedetailleerde evaluatie. Maaisel uit natuurgebieden en parken Beheerwerken in (publieke) groendomeinen, parken en natuurgebieden leveren maaisel van natuurgras op. Het grootste verschil met bermmaaisel zit in het feit dat er minder fysieke Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 52/192 verontreinigingen aanwezig zijn, waardoor bepaalde voorbehandelingen beperkt of vermeden kunnen worden. Daardoor zal natuurgras beter scoren op het kwaliteitscriteria voor de inzet in bioraffinageketens. De technische complexiteit en de betrouwbaarheid naar bedrijfsvoering van sommige verwerkingstechnologieën zullen hierdoor ook iets gunstiger uitvallen, waardoor het conversierendement hoger zal zijn. Verder blijven in grote lijnen de voordelen en beperkingen die opgelijst werden in Tabel 2 ook voor natuurgras geldig. Naar mogelijke afzetmarkten van tussen- en eindproducten toe kampt natuurgras niet met het negatieve imago dat verbonden is aan bermmaaisel, zodat de financiële opbrengst van de toepassing van de eiwit- en koolhydraatfractie in veevoeder ook hoger kan zijn. Inzetbaarheid van maaisel uit natuurgebieden en parken: stand van zaken Nederland De technische haalbaarheid van de inzet van de vergisting van natuurgras met drijfmest werd reeds een aantal jaren geleden aangetoond in pilootomstandigheden. Ook economische beschouwingen werden meegenomen . Van 2005 tot 2007 liep in Nederland het Grasol project, over de winning van pyrolyse-olie uit natuurgras. Partners waren Staatsbosbeheer, Biomass Technology Group (BTG) in Enschede, de inmiddels opgeheven stichting Duurzame Chemie Ontwikkeling (DCO) en de Nationale Investeringsbank NIBConsult B.V. Het project beoogde een bijdrage te leveren aan een nuttige en rendabele verwerking van natuurgras en overige groene restmassa uit natuurgebieden, door ze te verwerken tot een olie die geschikt is voor bijstook in energiecentrales. Het project resulteerde niet in een demonstratiefabriek voor productie van Grasol, zoals aanvankelijk de inzet was. (uit: www.innovatienetwerk.org) Het grasraffinageconcept dat door Noord-Veluwe Biobased in 2009 tot een business case is uitgewerkt gaat in eerste instantie uit van beheergras dat via inkuilen over een langere periode beschikbaar komt voor verwerking tot industriële producten. Restanten worden als co-substraat afgevoerd naar vergisters, waarbij nutriënten dus via het digestaat behouden blijven als meststof. Aanvang 2010 heeft zich een consortium gevormd dat de business case wil implementeren. Het consortium bestaat uit twee regionale ondernemers, penvoerder Clean Energy for Me en Rozendaals Duurzame Energie, en kennisinstituut TNO. Staatsbosbeheer is als partner voor de levering van natuurgras betrokken, terwijl het Lectoraat Duurzame Energie en Groene Grondstoffen van CAH Dronten de penvoerder ondersteunt in het projectmanagement. Voorts tekenen Wageningen UR en regionaal engineeringbedrijf Amron voor een deel van de uitvoering. Met ondersteuning van Noord-Veluwe Biobased is een tweejarig pilootproject opgezet waarin op experimentele basis 1500 ton natuurgras zal worden verwerkt. Voor een installatie op commerciële schaal wordt gedacht aan 15.000 ton op jaarbasis. In de eerste fase ligt de nadruk op onderzoek naar inkuilen als voorbewerkingsstap, laboratoriumonderzoek naar het raffinageproces en engineering van de installatie. Zomer 2011 volgt de praktijkfase met verwerking van grotere hoeveelheden maaisel. (uit: http://www.noordveluwebiobased.nl) Duitsland In 2012 ging het door Nachhaltige Energien Niederlande-Deutschland (NEND) gesubsidieerd ‘Biogas uit natuurgras VOF Lammertink’ project van start dat een nieuwe voorbewerking uittest om het vezelige natuurgras te kunnen vergisten tot biogas. NEND initieert en stimuleert de Duits-Nederlandse samenwerking tussen overheden, kennisinstellingen en bedrijven op het terrein van duurzame energie. Het doel daarvan is Duits-Nederlandse netwerken en clusters van samenwerkende bedrijven tot stand te brengen. (uit: www.nend.eu) Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 53/192 Vlaanderen Het project Graskracht wil de omzetting van gras naar energie in Vlaanderen bevorderen. Het project is vooral gericht op het benutten van gras van bermen en natuurgebieden. Tijdens dit project zijn er zowel batchtesten als duurproeven uitgevoerd om het biogaspotentieel van grasmaaisel in natte vergisters te bepalen. Momenteel zijn er ook proeven aan de gang om de impact op het biogaspotentieel en op de verwerkbaarheid van het grasmaaisel van een voorbehandelingstechniek met een extruder na te gaan. Eind september worden de resultaten van dit project voorgesteld op de afsluitende conferentie. (www.graskracht.be) Geteeld gras De homogeniteit, de spreiding van de beschikbaarheid en de kwaliteit van geteeld gras zijn nog beter dan voor natuurgras. De inzet van geteeld gras is ook gemakkelijker opschaalbaar, en het is mogelijk grassoorten te selecteren met een hogere concentratie aan gewenste componenten voor specifieke toepassingen. Geteeld gras zal dan ook op alle criteria die van toepassing zijn op de gebruikte biomassastroom beter scoren dan natuurgras of bermmaaisel, waarschijnlijk met uitzondering van het duurzaamheidscriterium, aangezien het hier geen reststroom betreft. Ook sociale en milieutechnische aspecten zijn relevant bij een verhoogde inzet van geteeld gras in bioraffinageketens. Pol-Dasselaar et al. (2012) voorspellen dat bij opschaling de afname van de weidegang van koeien het meest in het oog zal springen, en stellen dan ook dat er gestreefd moet worden naar zo veel behoud van weidegang en een goede inpassing van de nodige installaties in het landelijk gebied. De inzetbaarheid van geteeld gras zal dus hoger scoren volgens de criteria van Tabel 2. Daarom geeft men in tal van onderzoeks- en ontwikkelingsprojecten rond vers gras-raffinage de voorkeur aan dit gras. Inzetbaarheid van geteeld gras: stand van zaken Nederland Het nieuwe particuliere initiatief HarvestaGG wil binnen 10 jaar circa 250 á 350 miljoen m³ groen gas produceren. De energie moet ontstaan uit de vergisting van biomassa uit grondstoffen zoals gras, gewasresten en gewasbijproducten. In een droogvergister wil het bedrijf zo’n 70 tot 80% gras, een mengsel met onder andere rietzwenk, verwerken. Daarnaast wordt de vergister gevoed met onder andere bietenblad. (Uit: http://www.biobasedeconomy.nl/2011/12/20/planvoor-grootschalige-groen-grasproductie-in-swifterbant/) Het bedrijf heeft onlangs haar naam veranderd van Harvesta Groen Gas naar Harvesta Green Goods, omdat er ook ideeën zijn voor de ontwikkeling van bioplastics, biobrandstoffen, bioenergie, humane voeding en veevoer uit gras. (Uit: http://www.nieuweoogst.nu/scripts/edoris/edoris.dll?tem=LTO_TEXT_VIEW&doc_id=1679001) Wageningen UR ontwikkelt in het project Green Biorefinery samen met Oostenrijkse partners technologie die gras omzet in waardevolle grondstoffen. De Oostenrijkse proeffabriek maakt van gekuild gras melkzuur, aminozuren en biogas, terwijl de Nederlandse proeffabriek grasvezels produceert voor papier en karton (Keijsers, 2010). Ierse onderzoekers concludeerden onlangs op basis van recent onderzoek in diverse landen dat er perspectief is voor een multifunctioneel gebruik van grasland: gras als veevoer, gras als brandstof en gras als grondstof voor bioraffinage (Sharma et al., 2011). Economisch gezien kan grasraffinage er nog niet aan uit. Inzet van pilootfaciliteiten en verder onderzoek vragen hoge investeringen. Naar verwachting Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 54/192 zullen de kosten op termijn echter dalen, terwijl de inkomsten steeds verder toenemen door verwaarding van steeds hoogwaardigere componenten van gras. Grasraffinage is dus wel degelijk perspectiefvol. Grasraffinage wordt interessant als het kan concurreren met het huidige gebruik van gras als ruwvoer in de veehouderij óf niet belemmerend werkt voor dit gebruik (PolDasselaar et al., 2012).‡ Op dit moment staat er voor het Grassa! een proefinstallatie in Oenkerk (Friesland). Samen met partijen in het bedrijfsleven worden de marktkansen verkend voor de drie hoofdproducten die dit eenvoudige raffinageproces oplevert. Dat zijn een eiwitconcentraat, een suiker- en mineralenrijk restsap en grasvezel. In 2004 bouwden onderzoekers bij Energieonderzoek Centrum Nederland (ECN) een MILENAvergasser op laboratoriumschaal, 30 kW. Die werd opgevolgd door een versie op pilot-schaal: 800 kW. Deze pilot-vergasser kreeg een OLGA-teerverwijderaar toegevoegd, waarvan de teer weer als brandstof werd toegediend bij de vergasser. Beide vergassers kregen de meest uiteenlopende soorten biomassa toegevoerd, om te kijken of het proces en/of het geproduceerde gas daarvan afhankelijk is. Dit bleek niet het geval. Daarna was de vraag of het mogelijk zou zijn deze technologie op te schalen naar een installatie van meer dan 100 MW, en of zo’n grootschalige MILENA-OLGA combinatie op efficiënte wijze synthetisch gas kan produceren dat kan wedijveren met de specificaties van aardgas. Ook de uitkomst van dit laatste onderzoek was positief. (Uit: www.ecn.nl) In vergelijking tot concurrerende technologieën geniet MILENA het hoogste omzettingsrendement van biomassa naar Groen Gas, waardoor spaarzaam met de biomassa wordt omgegaan en het beste economische rendement wordt bereikt. De MILENA technologie zal naar verwachting superieur zijn voor Groen Gas toepassingen. HVC en ECN hebben een consortium gevormd dat de unieke technologie hiervoor demonstreert en tot markttoepassing brengt. De missie van het consortium is het ontwikkelen van Groen Gas technologie en deze naar de markt brengen. ECN levert de kennis en patenten voor de technologie, HVC realiseert twee demonstratie-installaties die de technologie aan de wereld laten zien. Het gaat dus nadrukkelijk niet om verder onderzoek, maar om concrete realisatie. een eerste 10 MW demonstratie-installatie zou in 2012 operationeel moet zijn. 2.5.4 Besluit Indien we wilden analyseren welk type gras het meest geschikt is om ingezet te worden in een bioraffinageketen, moet de voorkeur uitgaan naar geteeld gras. Voor de andere types gras moeten verschillende bijkomende maatregelen worden voorzien opdat ze beter zouden voldoen aan de criteria die gelden voor het gebruik van biomassa als grondstof. Het potentieel van gras wat betreft de chemische functionaliteit van de tussen- en/of eindproducten blijkt groot te zijn, afhankelijk van de gekozen conversietechnologie. Indien het niet de uitdrukkelijke bedoeling is om biochemicaliën te produceren, zijn de criteria van chemische functionaliteit van minder belang. Helaas zijn de meeste conversietechnologieën voor de verwerking van vers gras nog in verschillende fases van onderzoek en ontwikkeling. Een overheid die de transitie naar een bioeconomie hoog in het vaandel voert kan, na identificatie van de meest veelbelovende technologieën, besluiten het beleid af te stemmen op een versnelde ontwikkeling van die bepaalde technologieën. Bij dergelijke keuze voor (een) bepaalde technologie(en) moeten uiteraard steeds alle andere economische, logistieke, ecologische en maatschappelijke criteria worden bekeken, opdat de resulterende innovaties steeds bij zouden dragen tot een verbeterde verwaarding van de biomassastroom. Indien a priori -bijvoorbeeld omwille van het bestaan van mature markten en een bruikbaar logistiek kader- gekozen wordt voor een bepaald tussen- of eindproduct (bijvoorbeeld vezels) is het aantal bruikbare conversietechnologieën die geëvalueerd en ondersteund moeten worden beperkter. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 55/192 Het belang van elk van de criteria verschilt naargelang de specifieke vraag die onderzocht wordt. Zo kan bijvoorbeeld het criterium van opschaalbaarheid onbelangrijk zijn als een technologie een effectieve en duurzame oplossing biedt voor het verwerken van een problematische biomassastroom. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 56/192 3 Biogebaseerde industrie in Vlaanderen anno 2012 3.1 Inleiding De volgende paragrafen schetsen een beeld van de biogebaseerde chemische industrie in Vlaanderen. Dit beeld is louter gebaseerd op data die anno 2012 publiek beschikbaar zijn; met als gevolg dat dit hoofdstuk vermoedelijk niet compleet is, noch wat betreft de vermelde bedrijven, noch wat betreft de informatie die gegeven wordt over producten en grondstoffen. Dit hoofdstuk moet dan ook eerder worden gezien als een ‘situatieschets’ waarin een idee wordt gegeven van 1) de bedrijven die reeds biogebaseerde grondstoffen gebruiken en het type producten dat uit deze grondstoffen wordt vervaardigd, 2) het type activiteiten waar reeds biogebaseerde reststromen worden ingezet met het oog op het sluiten van kringlopen, en 3) de opportuniteiten die er zijn om in de toekomst reststromen in te zetten. Deze ‘schets’ is gestructureerd conform de verschillende types primaire bioraffinage die werden onderscheiden in het vorige hoofdstuk, en neemt dus het type biomassa dat als grondstof dient om bepaalde biochemicaliën te maken als vertrekpunt. Enkel biomassastromen die, naast voeding, een toepassing vinden in de chemische sector, in de biobrandstofindustrie of in de energiesector worden in dit hoofdstuk behandeld. Stromen die louter in de voeding en veevoeding worden ingezet, worden niet vermeld. Voor de inventarisatie van de herkomst en het gebruik van deze stromen, baseert dit rapport zich op de gegevens die werden verzameld door de FOD Volksgezondheid, veiligheid van de voedselketen en leefmilieu opgesteld door VITO en CRA-W (2012), tenzij anders vermeld. Deze FOD-studie legt de focus op de biomassastromen die internationaal verhandeld worden en waar een spanningsveld bestaat tussen verschillende toepassingen (bvb. voedsel en chemie). Voor import- en exportgegevens werd door de onderzoekers beroep gedaan op de handelsdatabank van de Nationale Bank van België. De lokale productie werd ingevuld met specifieke bronnen per biomassastroom (DGSIE voor granen, suikerbiet, oliehoudende zaden en plantaardige oliën en vetten, DNF Wallonië en de OVAM biomassa inventaris Vlaanderen (2010) voor houtproducten (pellets, chips, pulp), Cobelpa jaarrapporten voor pulp). De verdeling van de biomassastromen over de verschillende toepassingen (voeding, chemie, materiaal, energie, bioethanol, biodiesel, andere) vormde de grootste uitdaging van deze FODstudie, aangezien er geen eenduidige gegevens ter beschikking waren. De studie baseert zich bijgevolg op bestaande literatuur en rapporten, aangevuld met interviews met marktspelers, input vanuit het begeleidingscomité van de studie en overleg met sectororganisaties. Aangezien de voorliggende studie werd opgevat als een verkennende studie, waardoor geen interviews met gebruikers en afnemers van biomassastromen werden voorzien, kan deze FODinventaris momenteel als ‘best beschikbare’ gegevensbron worden beschouwd. De FODdatabank kwam bovendien tot stand in samenwerking met de sectororganisaties die eveneens voor voorliggende studie werden gecontacteerd. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 57/192 3.2 Bioraffinageketens vertrekkend uit graangewassen 3.2.1 Herkomst en bestemming van graangewassen in België en Vlaanderen In 2010 werden naar schatting 9 miljoen ton granen verbruikt in België (eigen productie + invoer – uitvoer), waarbij tarwe, gerst, maïs en voedermaïs de voornaamste granen vormen. Granen worden voornamelijk toegepast in de voeding (maalderijen, mouterijen, zetmeelproductie) en voedersector. In Wallonië worden grote hoeveelheden voedermaïs geteeld met dit doel, maar ook de graangewassen tarwe, gerst en korrelmaïs kunnen worden ingezet. Ook de bijproducten van de andere verwerkingsroutes van granen (maalderij, mouterij, zetmeelproductie) worden voornamelijk gevaloriseerd als veevoeder. De voornaamste niet-voedingstoepassingen van graangewassen zijn de productie van energie (warmte en elektriciteit), biobrandstoffen (bio-ethanol), biomaterialen (polymeren en composieten op basis van plantaardige vezels), chemicaliën (bio-smeermiddelen, detergenten, solventen), geneesmiddelen en cosmetica. Op basis van inschattingen van essenscia kan worden gesteld dat 20% van de zetmeelproductie een toepassing vindt in de biogebaseerde chemie, voornamelijk voor de productie van bioplastics. Daarnaast vindt zetmeel een toepassing in de farmacie voor de productie van caspule-omhulsels en in de productie van antibiotica en vaccins, in de papierindustrie, in de textielindustrie en zelfs in de verfproductie. Samenvattend kan gesteld worden dat van de in België geconsumeerde hoeveelheid granen, 17,7% ingezet wordt voor niet-voedingstoepassingen: ― 14,3% voor productie van bio-ethanol (tarwe, gerst en maïs, ca. 1.400.000 ton/jaar); ― 0,2% voor energieproductie (alle granen, stro en zelfs de hele plant); ― 3,2% voor chemische toepassingen (op basis van zetmeel). De FOD-studie stelt echter dat het zeer moeilijk is om informatie te bekomen omtrent de hoeveelheid inlands graan en de hoeveelheid geïmporteerd graan die gebruikt worden door de verschillende bedrijven en voor de verschillende toepassingen. Stro vindt naast veevoeder vooral een toepassing als materiaal (strooisel in stallen, bodemverbeteraar). Voor inschattingen van de hoeveelheden geconsumeerde tarwe, gerst en maïs baseerde de FOD-studie zich op de projectresultaten van ALT-4-CER. 3.2.1.1 Herkomst en bestemming van tarwe 25% van het in België geconsumeerde tarwe wordt in maalderijen verwerkt tot meel voor menselijke consumptie. De co-producten (o.a. zemelen) worden gevaloriseerd in de voeding(o.a. brood) en veevoedingssector. Minder dan 15% van de tarwe voor maalderijen is afkomstig van inlandse productie (voornamelijk afkomstig uit Wallonië (94%)). Grote hoeveelheden worden geïmporteerd uit Frankrijk en Duitsland (zie ook Figuur 17). De belangrijkste maalderijen bevinden zich in Vlaanderen. Fugeia (Leuven)1 is een spin-off van de KULeuven en KaHo Sint Lieven. Het bedrijf maakt functionele voedingsingrediënten op basis van graanafval, zoals arabinoxylaan-oligosaccharides uit tarwezemelen die kunnen worden gebruikt bij de productie van brood en bier. 1 www.fugeia.com Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 58/192 Tarwe is (samen met maïs) de voornaamste grondstof voor de zetmeelproductie. Zetmeel vindt zowel een toepassing in de voeding als in niet-voedingstoepassingen. In de voedingsindustrie wordt zetmeel gebruikt als verdikkingsmiddel, bindmiddel, geleermiddel, emulgator, etc., en dit in bereide gerechten, soepen, babyvoeding, gebak, snoep, confituur, e.d. Door hydrolyse van zetmeel wordt glucose gevormd die gebruikt kan worden als zoetstof, kleurstof, e.d., en onder de vorm van glucosestroop in snoep, frisdrank en zuivelproducten. Op basis van inschattingen van essenscia wordt gesteld dat 20% van de zetmeelproductie een toepassing vindt in de chemie. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 59/192 De inschatting van de inlandse graanproductie (zie ook Figuur 18) is niet gebaseerd op exacte tellingen, maar is gebeurd op basis van de oppervlakte aan landbouwareaal (maand mei) en het gemiddelde jaarlijkse rendement. Dit laat toe om een inschatting te maken van de gemiddelde jaarlijkse productie. Naast tarwekorrels, wordt ook tarwezetmeel ingevoerd voor deze verschillende toepassingen (exportgegevens zijn niet beschikbaar). De inlandse productie van tarwezetmeel is niet opgenomen in de FOD-databank om dubbeltellingen te vermijden. Tarwezetmeel wordt immers geproduceerd op basis van tarwekorrels, die reeds worden geteld in de hoeveelheden tarwekorrels (Figuur 18). Onder tarwezetmeel worden dus enkel de bijkomende hoeveelheden verstaan die worden ingevoerd en niet de eigen productie (Figuur 19). Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 60/192 3.2.1.2 Herkomst en bestemming van gerst Gerst bestemd voor menselijke consumptie wordt bijna uitsluitend verwerkt tot mout voor de bierproductie (o.a. Cargill, Herent). De co-producten (o.a. zemelen) vinden een toepassing in voeding- en veevoeder. De Belgische mouterijen gebruiken jaarlijks circa 1 miljoen ton gerst, waarvan slechts 1,3% afkomstig is van binnenlandse productie (voornamelijk uit Wallonië (91%)). De overige volumes worden voornamelijk geïmporteerd uit Frankrijk (Figuur 20 en Figuur 21). Gerst voor menselijke consumptie maakt slechts 4% uit van de totale Waalse gerstproductie. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 61/192 3.2.1.3 Herkomst en bestemming van maïs Korrelmaïs wordt geteeld voor de droge korrel. Deze vindt voornamelijk een toepassing in de zetmeelindustrie en als veevoeding (Figuur 22). Een klein deel wordt aangewend in de bioethanolproductie. Met name AlcoBioFuel (Gent) haalt een deel van zijn grondstoffen uit maïs. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 62/192 Naast maïskorrels, wordt ook maïszetmeel ingevoerd en uitgevoerd. Zoals bij tarwe, is de inlandse productie van maïszetmeel niet opgenomen in de FOD-databank om dubbeltellingen te vermijden. Onder maïszetmeel worden dus enkel de bijkomende hoeveelheden verstaan die worden ingevoerd, en niet de binnenlandse productie (Figuur 24). Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 63/192 Het merendeel van de verbouwde maïs in België wordt na de oogst verhakseld en ingekuild (bewaard onder plastic) om later te worden gebruikt als veevoeding. In Vlaanderen wordt zo jaarlijks ca. 5,6 miljoen ton ingekuilde maïs geproduceerd; in Wallonië 2,6 miljoen ton (FODdatabank). Import en export zijn niet van toepassing op ingekuilde maïs. Een kleine fractie van deze ingekuilde maïs wordt ingezet voor energiedoeleinden, met name voor de productie van biogas door vergisting. Bij co-vergisting wordt meestal ingekuilde maïs gebruikt om samen met dierlijke mest en biologisch afval vergist te worden. 1 Het toevoegen van voedermaïs kan de energetische efficiëntie van het proces verbeteren. 3.2.2 Bio-ethanol Bio-ethanol wordt geproduceerd via de fermentatie van suikers of zetmeel, gevolgd door een opzuivering via distillatie. Grondstoffen zijn suikerhoudende gewassen zoals suikerriet (vnl. in Brazilië) en suikerbiet, of zetmeelhoudende gewassen zoals maïs en tarwe. De laatste decennia werd deze vorm van ethanolproductie geoptimaliseerd, waardoor deze momenteel als technisch matuur kan worden beschouwd (Patel et al., 2006). Per 100 kg graan worden ca 40 l bioethanol, 32 kg DDGS (distillers grains with solubles) en 32 kg CO2 gevormd. 2 DDGS kent typisch een toepassing in de veevoederindustrie. Daarnaast worden ook gluten gevormd, eiwitten die in de veevoeder- en voedingsindustrie gebruikt worden (o.a. als broodverbeteraar). Bio-ethanol wordt voornamelijk als biobrandstof gebruikt. De Belgische markt voor biobrandstoffen is een afgeschermde markt in die zin dat biobrandstoffen geproduceerd door bedrijven die geen quotum kregen toegewezen, of buiten de volumes vastgelegd in een toegewezen quotum, niet kunnen genieten van de taksvoordelen die wel gelden voor biobrandstoffen geproduceerd onder een quotum. De quota voor biodiesel en bio-ethanol liggen vast tot 2013. De uiteindelijke evolutie van biobrandstofproductie zal sterk afhangen van de evolutie in de quota en de prijs waarvoor biodiesel en bio-ethanol kunnen worden verkocht (Vandermeulen et al., 2010). In België kregen slechts drie productiesites voor bio-ethanol een quotum, waarvan twee in Vlaanderen: ― AlcoBioFuel (Gent) produceert bio-ethanol op basis van tarwe en maïs en heeft een capaciteit van 150 miljoen liter bio-ethanol en 130.000 ton DGGS. 3 Het bedrijf kreeg een quotum voor de jaarlijkse productie van ongeveer 90 miljoen liter ethanol. 1 2 3 http://www.ilvo.vlaanderen.be/NL/Nieuwsgolf/Archief/Nieuwsgolfthemanummerenergie/Productieengebruikvanbiom assavoor energie/Rassenproevenmetenergiemais/tabid/2372/language/nl-NL/Default.aspx http://www.ilvo.vlaanderen.be/NL/Nieuwsgolf/Archief/Nieuwsgolfthemanummerenergie/Productieengebruikvanbioma ssavoor energie/Nevenstromenbioenergieproductie/VoederwaardevanDDGS/tabid/2379/language/nlNL/Default.aspx http://www.alcobiofuel.com/index.php?node_id=3 Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 64/192 ― Syral (Aalst) produceert bio-ethanol op basis van tarwe en heeft een capaciteit van 32 miljoen liter. Dit bedrijf kreeg een quotum toegewezen ter waarde van ongeveer 32 miljoen liter ethanol. BioWanze in Wallonië gebruikt naast tarwe ook suikerbieten als grondstof voor de productie van bioethanol. Deze producent kreeg een quotum voor de productie van 125 miljoen liter op jaarbasis. AlcoBioFuel (Gent) produceert bio-ethanol op basis van tarwe (80%) en maïs (20%), afkomstig uit een straal van 250 km rond de fabriek. Tijdens het productieproces wordt het graan eerst gemalen. Aan het meel worden vervolgens water en enzymen toegevoegd zodat het zetmeel wordt omgezet naar dextrose. In een volgende stap wordt gist toegevoegd om de dextrose om te zetten in ethanol en CO2. Tenslotte wordt de ethanol gedestilleerd. Naast bio-ethanol wordt ook DDGS geproduceerd, dat kan gebruikt worden als proteïnerijk veevoeder. Het is vooral bestemd voor de Belgische, Nederlandse en Franse markt. Daarnaast worden de solubles en de natte draf ook afzonderlijk gevaloriseerd in de veevoeding. 1 Op deze manier worden alle afvalstoffen opnieuw gebruikt. Voor de toekomst verwacht AlcoBioFuel een verdere stijging van de omzet, afhankelijk van de wettelijke bepalingen inzake bijmening (Vandermeulen et al., 2010). Syral (Aalst), het vroegere Amylum, produceert bio-ethanol op basis van tarwe in een recent gebouwde unit. Syral consumeert jaarlijks 3 miljoen ton tarwe en maïs (FOD, 2012) (voor alle toepassingen), waarvan 420.000 ton tarwe wordt verwerkt tot zetmeelafgeleiden zoals isoglucoses, glucosesiropen en mengelingen. Syral produceert ook maltodextrines, gedehydrateerde glucosen, gekristalliseerde dextrosen, en natuurlijke en gemodificeerde zetmelen. 2 Bio-ethanol is voor Syral eerder een secundair product. Bij het malen van het graan worden eerst de zemelen afgezonderd, vervolgens worden de gluten afgescheiden, o.a. voor veevoedertoepassingen, en ten slotte wordt het zetmeel uitgewassen voor de productie van glucose. De opgeloste stoffen en residueel zetmeel worden gefermenteerd tot bio-ethanol. Het restproduct wordt samen met de tarwezemelen vermengd en gedroogd tot tarweglutenfeed 1 2 http://www.ilvo.vlaanderen.be/NL/Nieuwsgolf/Archief/Nieuwsgolfthemanummerenergie/Productieengebruikvanbiom assavoor energie/Nevenstromenbioenergieproductie/VoederwaardevanDDGS/tabid/2379/language/nlNL/Default.aspx http://www.tereos-syral.com/web/syral_web.nsf/Page/U1D5T0Q0/Manufacturing_sites?opendocument#alo Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 65/192 (amyplus), dat gevaloriseerd wordt in de veevoeding. 1 De centrale locatie in Europa speelt een belangrijke rol in het succes van de fabriek in Aalst: Ze ligt in de nabijheid van zowel de Europese industriële centra als de grote landbouwgebieden en is via een dicht (water-)wegenen spoornet verbonden met 4 grote zeehavens en het Europese binnenland. Dit betekent dat zowel de aanvoer van grondstoffen als de afzet van producten zeer kosteneffectief en tijdsefficiënt kan gebeuren (Star-COLIBRI, 2011b). 3.2.3 Biopolymeren Biokunststoffen worden gemaakt uit biopolymeren, die op hun beurt geproduceerd zijn op basis van biomassa. Eventueel kunnen additieven worden toegevoegd om hun eigenschappen te verbeteren (Vandermeulen et al., 2010). 3.2.3.1 Mater-Bi Mater-Bi wordt geproduceerd door Novamont (Terni, IT), een Italiaans onderzoeksbedrijf gespecialiseerd in milieuvriendelijke alternatieven voor polyethyleengebaseerde kunststoffen. Mater-Bi wordt deels geproduceerd uit maïszetmeel en andere biogebaseerde grondstoffen, en deels uit fossiele grondstoffen. Het is biodegradeerbaar en composteerbaar, maar kan verwerkt worden via traditionele plastic-bewerkingsprocessen. Recente ‘tweede generatie’ Mater-Bi gebruikt ook oliehoudende biomassa. 2 Alpagro Plastics NV (Houthalen) is producent van draagtassen (o.a. de biologisch afbreekbare “BioBag”) 3, dekvellen, omslagen en industriële flexibele verpakkingen. 20% van de producten is gebaseerd op Mater‐Bi en plantaardige oliën. Mater-Bi wordt geïmporteerd, de plantaardige oliën zijn afkomstig uit Vlaanderen. Alpagro Plastics NV produceert voor de binnenlandse (60% gaat naar Vlaamse bedrijven en 15% naar Waalse of Brusselse) alsook de buitenlandse markt. De biogebaseerde verpakkingen gaan voornamelijk naar de ons omringende landen (88% van de afzet) (Vandermeulen et al., 2010). 3.2.3.2 PLA (Polymelkzuur) PLA (PolyLactic Acid of polymelkzuur) is een transparante kunststof geproduceerd uit suiker, afkomstig van granen, maïszetmeel of suikerriet of ‐biet. Uit de fermentatie van de glucose wordt melkzuur gemaakt, dat vervolgens een polymerisatie ondergaat. PLA heeft gelijkaardige kernmerken als de conventionele petrochemische plastics (zoals polyesters, bvb. PET), waardoor het gemakkelijk kan worden verwerkt met standaard apparatuur (Van Hoof en Geerken, 2012). PLA is biologisch afbreekbaar onder bepaalde omstandigheden en lichaamscompatibel. PLA en PLA-mengsels komen over het algemeen voor in de vorm van granulaten met verschillende eigenschappen, en worden gebruikt in de kunststofverwerkende industrie voor de productie van folie, mallen, bekers en flessen, en in de medische sector, voor de productie van chirurgische hechtdraad, schroeven, haakjes, etc. Er zijn ook toepassingen mogelijk van PLA in biotextiel (zie 3.2.3.5). In Vlaanderen wordt geen PLA geproduceerd. Natureworks (US) is wereldwijd de grootste producent van PLA. 1 2 3 http://www.ilvo.vlaanderen.be/NL/Nieuwsgolf/Archief/Nieuwsgolfthemanummerenergie/Productieengebruikvanbiom assavoor energie/Nevenstromenbioenergieproductie/VoederwaardevanDDGS/tabid/2379/language/nlNL/Default.aspx www.novamont.com http://www.alpagro-plastics.be Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 66/192 Het Waalse Futerro produceert PLA op basis van suikerbieten. Een korte bespreking wordt gegeven in paragraaf 3.4.1.2. 3.2.3.3 PHA (Polyhydroxyalkanoaten) PHA (polyhydroxyalkanoaten) zijn polyesters die geproduceerd kunnen worden door genetisch gemanipuleerde planten, bacteriën of gisten. Deze organismen kunnen verschillende monomeren aanmaken, waardoor een breed gamma aan plastics kan worden geproduceerd met verschillende eigenschappen voor toepassing in verpakkingen, bekers, maar ook in de biomedische sector. Momenteel wordt PHA enkel op beperkte schaal geproduceerd buiten Vlaanderen, maar veel bedrijven doen onderzoek om de hoge kostprijs te laten zakken (OIVO, 2009). Het project BIOPOL (Beaulieu Chemicals) onderzoekt de toepasbaarheid van PHA (zie hoofdstuk 4). 3.2.3.4 Biorubber Rubber is een polymeer dat van nature voorkomt in sommige plantensoorten. Natuurlijk rubber wordt vooral geproduceerd uit latex, afkomstig van de rubberboom. Synthetisch rubber wordt geproduceerd uit isopreen, een bijproduct van olieraffinage. Genencor/Danisco, nu Dupont, ontwikkelde samen met bandenproducent Goodyear een bioisopreenrubber voor autobanden, op basis van zetmeel (suikerriet, maïs) en cellullosehoudende biomassa (bv. switchgras). Bovendien kan isopreen in verschillende industriële toepassingen worden gebruikt, bv. elastomeren, kleefstoffen, chirurgische handschoenen, etc. Genencor voorziet de commercialisatie van het proces tegen 2015. Goodyear (goed voor een jaarlijkse productie van 200 miljoen autobanden) streeft ernaar om zijn petroleum-gebaseerde isopreen deels te vervangen door bio-isopreen. 1 De innovatieve band werd voor het eerst gepresenteerd aan de auto-industrie tijdens het Autosalon van Genève 2010. Hij werd bovendien bekroond is met de prestigieuze 'Environmental Achievement of the Year Award'. 2 Genencor heeft een Vlaamse vestiging in Brugge. De toekomstige productie van bio-isopreen zal echter niet in Vlaanderen plaatsvinden, maar wel waar het aanbod van de nodige grondstoffen het grootste is (Vandermeulen et al., 2010). 3.2.3.5 Biotextiel Het potentieel van biogebaseerde textielvezels zit voornamelijk in het vervangen van synthetische vezels (nylon, polyester, aramide,…) door biogebaseerde vezels. Momenteel is er in Vlaanderen nog geen eigen productie van biogebaseerde vezels of natuurlijke kleurstoffen (bv. meekraprood, wedeblauw, bremgeel, …) voor textiel. Wel worden (in beperkte mate) biogebaseerde grondstoffen geïmporteerd en in Vlaanderen verwerkt (Vandermeulen et al., 2010). 1 2 Joseph McAuliffe (2010). Genencor and Goodyear Partnering on Process to Develop BioIsoprene from Sugars; To be Used in Manufacture of Tires (25 March 2010). Online: http://www.greencarcongress.com/2010/03/bioisoprene20100325.html http://www.goodyear.eu/be_nl/news/80195-bioisoprene_technology Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 67/192 De Saedeleir Textile Platform (Dendermonde) heeft als één van de exclusieve partners een licentieovereenkomst met de grootste PLA-producent Natureworks (US) voor het gebruik van hun biogebaseerde polylactide-polymeer INGEOTM op basis van PLA1. Toepassingen situeren zich voornamelijk in de automobielsector en in geotextiel in de landbouw en groenaanleg. DS textiles produceert de PLA niet zelf, maar importeert deze vanuit de VS (op basis van maïs). De extrusie, kleuring, vilt- en tapijtproductie op basis van PLA gebeurt wel in Vlaanderen. 20% van de productie blijft in Vlaanderen, 75% wordt geëxporteerd naar Frankrijk (Vandermeulen et al., 2010). 3.2.3.6 Polyamides Solvay en Avantium (NL) gingen recent een partnerschap aan om een nieuwe generatie hoogwaardige polyamides te ontwikkelen op basis van hernieuwbare, biogebaseerde grondstoffen (zetmeel). Prijs en eigenschappen zullen sleutelelementen zijn in het commercieel potentieel en succes van het project2. De commerciële productie zal waarschijnlijk niet in Vlaanderen plaats vinden. 3.2.4 Andere zetmeelgebaseerde chemicaliën Andere technische toepassingen van zetmeel zijn bijvoorbeeld lijmen, de versterking van textiel en in de papierproductie. BENEO-Remy (Wijgmaal), onderdeel van Orafti Group en het Duitse Südsucker, produceert allerhande producten op basis van rijstzetmeel, zowel voor de voeding als voor huishoudelijke producten en industriële toepassingen. Rijstderivaten van Remy vinden een toepassing in rijstbloem, chips en snacks, bindmiddel in babyvoeding, stijfsel voor textiel en coatings voor geneesmiddelen en lijmen3. De afdeling BENEO-Biobased chemicals4 is gespecialiseerd in de productie van industriële lijmen voor labels, kartonproductie op basis van rijstzetmeel, caseïne, dextrine, cellullose. INUTEC® is de commerciële naam van een reeks producten op basis van inuline (opslagkoolhydraat in planten) uit cichorei. Het product vindt toepassingen in de cosmetica, huishoudelijke en technisch producten. 3.3 Bioraffinageketens vertrekkend uit houtige gewassen 3.3.1 Herkomst en bestemming van hout en houtafval in Vlaanderen 3.3.1.1 Primair hout De gegevens in de FOD-databank over de herkomst van het in België gebruikte primair hout zijn onvolledig wat de volumes betreft. Op basis van cijfers over de waarde van het ingevoerde hout, kan evenwel gesteld worden dat primair loofhout voornamelijk uit Frankrijk wordt ingevoerd, terwijl naaldhout voornamelijk afkomstig is uit Nederland en Frankrijk (voor Vlaanderen) en uit Duitsland, Frankrijk en Luxemburg (voor Wallonië) (cijfers 2010). Onderstaande Tabel 3 geeft een overzicht van de verdeling van het houtgebruik over de verschillende toepassingen in België. 1 2 3 4 http://www.dstextileplatform.com Avantium press release 07/07/2011. http://www.avantium.com/news-events/press-releases/Solvay-and-Avantiumto-jointly-develop-green-engineering-plastics/ http://www.remycare.be http://www.beneo-bbc.com/ Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 68/192 Sector Zagerijen Papierindustrie Vezel- en spaanplaatindustrie Houtversnijding (paaltjes ed.) Productie van fineer Brandhout Totaal Loofhout Naaldhout 14% 51% 20% 1% 13% 100% 58% 2% 25% 7% 9% 100% Tabel 3: Overzicht van de verdeling van hout over de verschillende houtverwerkende sectoren in België (FOD) Soort hout Rondhout – loofhout Rondhout – naaldhout Geïmporteerd tropisch hout Geïmporteerd zaagsel – loofhout Geïmporteerd zaagsel – naaldhout Geïmporteerd zaagsel – tropisch hout Materiaal Energie 73% 74% 61% 88,5% 91% 78% 27% 26% 39% 11,5% 9% 22% Tabel 4: Verdeling van het houtgebruik in België over materiaal- en energietoepassingen, (FOD, 2010 ) 3.3.1.2 Houtafval Onder houtafval wordt het post-consumer hout verstaan dat op containerparken en bij bedrijven wordt verzameld. Typische toepassingen van post-consumer houtafval zijn het gebruik als grondstof in de productie van spaanplaten, paletten en kunststof/houtcomposieten, en het verbranden voor de productie van energie. In de toekomst komen ook toepassingen in beeld als de extractie van cellulose voor de verwerking tot biogebaseerde chemicaliën. Post-consumer houtafval komt vrij nadat het product gebruikt is voor het oorspronkelijk doel door individuen of bedrijven. Onder deze categorie vallen typisch: ― houtafval van bedrijven: bouw- en sloophout, houten verpakkingen, afgedankt meubilair; ― houtafval van huishoudens: bouw- en sloophout, afgedankt meubilair, …; ― houten spoorwegdwarsliggers. Houtafval van de primaire en secundaire houtverwerking (zaagsel, schavelingen, resten, afgekeurd hout,…), snoeihout en resthout van bosexploitatie vallen niet onder de definitie postconsumer houtafval, maar worden veelal aangeduid als ‘resthout’. In de Biomassa Inventarisatie (OVAM, 2010) wordt een overzicht gegeven van het ingeschatte aanbod aan houtafval in Vlaanderen in 2008 (zie onderstaande tabellen). Hieruit blijkt dat in Vlaanderen in 2006 en 2008 ongeveer 1.200.000 ton houtafval werd geproduceerd (categorie I, II en III én de hoeveelheid primair resthout uit de houtverwerkende industrie). De definitie van houtafval in de OVAM-inventaris gaat dus breder dan post-consumer hout. Ton Industrie Huishoudens Totaal Productie 900 000 – 1 000 000 232 000 – 245 000 1 132 000 – 1 245 000 Tabel 5: Overzicht houtafvalproductie Vlaams Gewest Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 69/192 Aanbod (ton/j) Vraag (ton/j) 1 000 000 750 000 Spaanplaat (recyclagehout) Huishoudens 240 000 560 000 Overige recyclage ** Invoer (gekend) 200 000 1 420 000 + 180 000 Bedrijfsafval Invoer (onbekend) ? Andere gewesten 180 000 Uitvoer -54 000 Totaal Energetische valorisatie * 1 566 000 Verschil 2 910 500 – 1 344 500 Tabel 6: Vraag en aanbod aan houtafval in Vlaanderen, 2008 * De pelletverbranding bij Electrabel Rodenhuyze en de houtstofverbranding bij Unilin worden niet meegenomen in de berekening. De 180 000 ton is de hoeveelheid die volgens de melding wordt verbrand, vooral in de houtverwerkendesector. ** stalstrooisel, slibindikking, resthout voor spaanplaatindustrie Hoewel deze cijfers van 2006 en 2008 dateren, mag men er van uitgaan dat de totale houtafvalproductie niet significant zal wijzigen over de jaren heen (OVAM, 2010). Vlaanderen voert ook aanzienlijke hoeveelheden houtafval in, die voornamelijk naar de spaanplaatproductie gaan (158.353 ton t.o.v. 6.834 ton voor energetische valorisatie (cijfers voor 2008)). Uitgevoerd houtafval wordt in gelijkaardige volumes ingezet voor materiaalrecyclage (in Nederland en Duitsland) als voor energie (in Duitsland) (Figuur 27). Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 70/192 Figuur 27: In- en uitvoer van houtafval in relatie tot de bestemming (bron: OVAM biomassa-inventaris 2009) Houtafval van huishoudens en bedrijven bestaat meestal uit een heterogene massa van verschillende houtsoorten. De twee meest belangrijke toepassingen zijn de productie van spaanplaat en energetische valorisatie. De spaanplaatsector had in 2009 een totaal geïnstalleerde verwerkingscapaciteit van ongeveer 1.200.000 ton atro hout1, waarvan 713.000 tot 744.000 ton (ca. 60%) kan ingevuld worden met recyclagehout (houtafval categorie I en II). Volgens de gegevens van Fedustria werd in 2010 in spaanplaat 60% recyclagehout, 20% resthout en 20% rondhout gebruikt. Momenteel betrekt de sector ongeveer 30% van dit recyclagehout (of 240.000 ton) uit België; de rest wordt ingevoerd vanuit het buitenland. Binnen de spaanplaatsector wordt een deel van het houtafval energetisch gevaloriseerd. Het betreft houtafval dat omwille van kwaliteitseisen niet in aanmerking komt voor de productie van spaanplaten. Deze hoeveelheid werd voor 2008 ingeschat op 177.000 ton. Het is dus niet zo maar mogelijk om een strikte scheiding te maken tussen de energiesector en de spaanplaatindustrie met betrekking tot de manier waarop houtafval verwerkt wordt. Ook de energiesector verwerkt jaarlijks heel wat vaste biomassa tot warmte en/of elektriciteit. Over hoeveel Vlaams houtafval het gaat, is niet direct terug te vinden, maar de energiesector voert ook heel wat houtafval in (Figuur 27). In 2008 bedroeg de vergunde verbrandingscapaciteit voor houtafval in Vlaanderen ongeveer 690.000 ton, terwijl het (potentiële) aanbod iets lager wordt ingeschat (673.000 ton). Sindsdien zijn er nog verschillende initiatieven bij gekomen die zich richten op het (co-)verbranden van houtafval (en/of andere biomassa). De momenteel geïnstalleerde capaciteit zal dus hoger zijn. De FOD-studie (2012) leidde uit de OVAM-gegevens een procentuele verdeling van 62% materiaalrecyclage en 38% energievalorisatie af voor het jaar 2008. Aangezien er geen reden is om aan te nemen dat het toekomstige aanbod aan Vlaams afvalhout plots of systematisch zal stijgen, zal de vraag naar afvalhout zowel vanuit de spaanplaatindustrie als vanuit de energiesector ook de komende jaren nog altijd groter zijn dan het aanbod. Eventuele toekomstige toepassingen in de chemie zullen deze markt nog sterker 1 1 ton atro hout is 1 ton hout dat bij een temperatuur van meer dan 100° werd gedroogd (volledig droog hout) Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 71/192 onder druk zetten. 3.3.2 Papierindustrie Papier bestaat uit een dun laagje cellullosevezels, waaraan additieven worden toegevoegd om de kwaliteit of eigenschappen te verbeteren. Het wordt gemaakt van pulp, op basis van oud papier of hout. De ‘geïntegreerde fabrieken’ produceren de eigen pulp ter plaatse, de anderen kopen commerciële pulp aan op de pulpmarkt 1. ― Chemische houtpulp wordt verkregen via een chemisch kookproces (KRAFT-proces), door houthaksels te koken in een alkalische oplossing. Door dit proces kan men een groot deel van de aanwezige lignine verwijderen (veroorzaakt gele verkleuring), zodat enkel cellulosevezels overblijven. Hierdoor krijgt men hoogwaardige papiersoorten met een lange gebruiksduur, zoals papier voor boeken, bepaalde verpakkingen, enz. Na het koken worden de cellulosevezels afgescheiden en de restvloeistof, black liquor genoemd, wordt verbrand in een energieterugwinningsinstallatie. Voor elke ton (droge materie) hout wordt een halve ton lignine voor energie benut, terwijl een halve ton papierpulp geproduceerd wordt. ― Mechanische pulp wordt in België geproduceerd via het CTMP-proces, waarbij de houthaksels worden geweekt in natriumsulfiet en met stoom verwarmd, waardoor de lignine zacht wordt. Daarna worden de haksels ontvezeld door ze tussen twee metalen schijven met messen te malen. Dit proces is bijzonder energie-intensief. Eventueel kan de pulp gebleekt worden met waterstofperoxide. Aangezien mechanische pulp nog bijna alle in het hout aanwezige lignine bevat, kan het enkel gebruikt worden voor de productie van papier met een korte levensduur, bv. voor tijdschriften. Omdat de lignine niet verwijderd wordt, kan met een ton hout ongeveer 950 kg pulp gemaakt worden. ― Gerecycleerde pulp wordt geproduceerd op basis van oud papier, waarbij de vezels uit het oud papier opnieuw in suspensie gebracht worden, gereinigd en afgescheiden. Voor de productie van sommige papiersoorten (grafisch en sanitair papier bijvoorbeeld) moet de pulp nog ontinkt en gebleekt worden (met waterstofperoxide). In België bestaat 63% van de input uit oud papier, wat ongeveer 65% is van de in België opgehaalde hoeveelheid papier2. België telt 10 producenten van papier, karton en/of pulp, waarvan er 6 in Vlaanderen gelegen zijn. Sappi in Lanaken produceert mechanische pulp, Stora Enso (Gent), Oudegem Papier 1 2 http://www.cobelpa.be/ Statistieken Cobelpa 2010: http://www.cobelpa.be/nleco.htmll Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 72/192 (Dendermonde) en St. Léonard (Huizingen) produceren pulp op basis van oud papier. LPC (Duffel) en Catala (Drogenbos) produceren geen eigen pulp. Figuur 29: Papierfabrieken in België 3.3.2.1 Herkomst van hout en pulp voor de papierindustrie De pulpfabrikanten gebruiken jaarlijks ongeveer 815.000 ton hout (2010). 84% daarvan is loofhout met korte vezels (beuk, populier, eik, waarvan 90% onder de vorm van blokken (‘logs’)), hoofdzakelijk afkomstig uit Frankrijk (76%) en 16% is naaldhout (80% onder de vorm van chips) van vooral Belgische (47%) en Duitse (37%) oorsprong. De Belgische papierproducenten gebruikten in 2010 605.000 ton verse pulp (2010, recyclagepulp exclusief). 60% daarvan is afkomstig van Belgische pulpfabrieken en de resterende 40% wordt ingevoerd, hoofdzakelijk uit de Europese Unie (68%), Noord Amerika (7%) en Latijns-Amerika (23%). Bijkomend werd in 2010 1.251.000 ton oud papier gebruikt. Naast hout en pulp wordt jaarlijks ook circa 31.000 ton aan zetmeel gebruikt (communicatie M. Bailli, COBELPA, 2012). Enerzijds dient dit om de cellullosevezels beter aan elkaar te laten hechten, wat resulteert in sterker papier. Anderzijds wordt papier van betere kwaliteit eveneens gecoat met zetmeel om de porositeit van het oppervlak te verlagen voor een goede beschrijfbaarheid. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 73/192 Figuur 30: Oorsprong van hout in de Belgische papierindustrie, 2010 3.3.2.2 Bestemming van de nevenproducten van de papierindustrie De papierindustrie produceert jaarlijks circa 590.000 ton aan afval en nevenproducten (assen, niet-biomassahoudend afval en biomassa-bevattende stromen) (communicatie M. Bailli, COBELPA, 2012). De specifieke afvalproducten van de papierproductie kunnen eveneens gevaloriseerd worden: ― Cellulose- en papierschuim afkomstig van de zuiveringsinstallatie wordt hoofdzakelijk gevaloriseerd als bodemverbeteraar in de landbouw; ― as afkomstig van thermische processen wordt hoofdzakelijk gevaloriseerd als bouwmateriaal; ― recyclageresidu’s afkomstig van het gebruik van oud papier worden in stijgende lijn thermisch gevaloriseerd ter plaatse; ― schors afkomstig van het ontschorsen van hout wordt hetzij intern gevaloriseerd voor energiedoeleinden, hetzij in de landbouw /compostering. (ton droge stof) waterzuiveringsslib ontinktingsslib schors Recyclageresidu’s Baksteenproductie Compost Landbouw Bio-WKK 415 300 17 000 11 000 134 000 7 000 450 7 800 Tabel 7: Overzicht en bestemming van de afvalstromen die biomassa bevatten van de Vlaamse papierproducenten, gegevens 2010 in ton droge stof Momenteel loopt internationaal heel wat onderzoek naar het valorisatiepotentieel van de “black liquor” uit het Kraft-proces. Naast energie is er potentieel om hieruit hoogwaardige chemische componenten te winnen zoals bijvoorbeeld vanilline (Borregaard, Noorwegen 1). In België werkt echter enkel de Waalse producent BurgoArdennes (Virton) via dit procédé (Figuur 29). In 2010 ging het om 555 637 ton black liquor die omgezet wordt tot groene energie via een WKK proces waarbij de proceschemicaliën gerecupereerd worden (communicatie M. Bailli, COBELPA, 2012). 1 http://vanillin.com en http://www.lignotech.com Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 74/192 Figuur 31: Valorisatie van nevenstromen uit de papierindustrie, 2008 Stora Enso (Gent) streeft naar zero-afval. Het bedrijf valoriseert zijn bijproducten energetisch en neemt ook niet-recycleerbaar houtafval binnen als brandstof, waarbij de as wordt hergebruikt in de bouwsector (cement, wegenbouw). 3.3.3 Andere toepassingen Innovia (Merelbeke) produceert films op basis van cellulose uit houtpulp. Het hout is afkomstig van plantages onder het FSC-label. De pulp wordt via een reeks chemische processen afgebroken tot een viscoserijke vloeistof. Na zuivering wordt de viscose geëxtrudeerd en uitgerold tot film, die vervolgens wordt gereinigd en behandeld (verzachten, kleuren, coaten) om de juiste optische en mechanische eigenschappen te krijgen. De films worden gebruikt in de verpakkingsindustrie, zowel voor voeding als voor het verpakken van dozen (CellophaneTM en NatureflexTM). 3.4 Bioraffinageketens vertrekkend uit natte biomassa 3.4.1 Suikerraffinage De productie van suikerbieten is onderhevig aan productiequota. Dit betekent dat enkel de meerproductie kan gevaloriseerd worden in niet-voedingstoepassingen (bv. bio-ethanol). Alle andere bieten zijn bestemd voor de voedingsindustrie. Suikerbieten worden voor het overgrote deel verwerkt tot suiker via suikerraffinage. Andere toepassing van suikerbieten zijn dus in feite toepassingen van suiker (FOD, 2012). 3.4.1.1 Herkomst van suikerbieten en suiker in België en Vlaanderen Suikerbieten zijn voor het overgrote deel afkomstig van binnenlandse productie, die in 2010 goed was voor ca. 1,5 miljoen ton. Verwaarloosbare hoeveelheden worden vanuit de buurlanden ingevoerd. Reeds geraffineerde suiker wordt zowel ingevoerd als uitgevoerd, maar de betrokken hoeveelheden zijn eveneens verwaarloosbaar t.o.v. de eigen productie. Zo voerde Vlaanderen in 2010 6500 ton suiker in (vnl. uit Groot Brittannië) en 650 ton uit (vnl. naar Frankrijk, Luxemburg en Duitsland). Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 75/192 3.4.1.2 Bestemming van suikerbieten en suiker in België en Vlaanderen De in België geproduceerde suiker wordt voor het grootste deel verkocht als tafelsuiker (kristalsuiker, klontjes, …) en gebruikt in de voedingsindustrie. De nevenproducten van de bietenproductie en suikerraffinage hebben een breed gamma aan toepassingen. Bietenbladeren worden na de oogst verhakseld en als groenbemester op het veld achtergelaten. Andere gewasresten (zoals bietenkoppen, wortelharen) en bietenpulp worden bijna exclusief gevaloriseerd in de veevoedingsector. Kleine hoeveelheden van deze gewasresten worden momenteel ook ingezet voor energieproductie via vergisting. Melasse heeft meerdere mogelijke toepassingen, waarvan veevoeding de belangrijkste is, maar ook de productie van alcohol, de productie van citroenzuur (bv. Citrique belge) en de productie van (bakkers)gist (bv. Algist Bruggeman) zijn belangrijke toepassingen. De productie van bioethanol (bv. Biowanze) en de productie van melkzuurgebaseerde bioplastics behoort ook tot de mogelijkheden (bv. Galactic, Futerro). Echter, niet-voedings-gerelateerde commerciële toepassingen van suiker zijn eerder marginaal. Samen met essenscia werd geschat dat slechts 1% van de melasse een toepassing vindt in de chemie (FOD, 2012). Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 76/192 De Tiense Suikerraffinaderij (Südzucker) verwerkt jaarlijks tussen de 3 en 3,5 miljoen ton suikerbieten en produceert daarbij tussen de 500.000 en 600.000 ton suiker. De TS Groep produceert suiker voor de industrie (voornamelijk bulksuiker) en voor alledaagse consumptie (bloemsuiker, cassonade, …). Hierbij gaat niets van de suikerbieten verloren. Alle bijproducten van de suikerproductie worden gevaloriseerd, voornamelijk als veevoeder. De TS groep telt 8 vestigingen, waarvan 3 in Vlaanderen (Oostkamp, Merksem en Tienen). Veruit het grootste deel van de productie is afkomstig uit plaatselijke suikerbieten (enkel de Candicoproducten zijn gemaakt op basis van ingevoerde rietsuiker), afkomstig van ongeveer 5.000 bietenplanters met een totaal van 47.000 hectare landbouwgrond. De bieten worden mechanisch gekopt en gerooid. De bladeren en de bietenkoppen dienen als veevoeder, de wortels worden op de tractoren geladen en naar de suikerfabriek overgebracht. Transport is een belangrijk element van de campagne. De transportafstand van de telers tot de fabrieken bedraagt maximaal 50 kilometer. Bovendien worden de landbouwers aangemoedigd om de suikerbieten meteen op het veld schoon te maken, zodat er meer in een vrachtwagen passen. In de fabriek worden de bieten gereinigd en geraspt (snijdsels). Wanneer de snijdsels in warm water worden ondergedompeld, lost de suiker op. De resterende pulp wordt uitgeperst en dient als veevoeder. De verkregen uitlogingsvloeistof wordt gezuiverd via kalking en carbonatatie en vervolgens wordt de suiker van het water gescheiden via indamping (diksap) en kristallisatie (suiker). Het restproduct, een stroop die melasse wordt genoemd, wordt onder andere gebruikt voor het bereiden van alcohol en bij de productie van veevoeder1. Diksap dat afkomstig is van suikerbieten die buiten de Europese quota vallen (max. 400.000 ton/jaar, variabel), kan ingezet worden voor bio-ethanolproductie. De Tiense Suikerrafinaderij heeft hiervoor een pijpleiding naar het naburige Biowanze (Wallonië) die deze stroom samen, naast granen, mee inzet in de productie van bio-ethanol. 1 http://www.tiensesuikerraffinaderij.com/nl-BE, 02/07/2012 Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 77/192 Figuur 34: Suikerraffinage uit suikerbieten Citrique Belge (Tienen) is één van de grootste producenten van citroenzuur met ongeveer 10% van de wereldproductie (jaarlijks zo'n 100.000 ton1). Sinds 2010 maakt het bedrijf deel uit van de Duitse groep Adcuram. Citroenzuur wordt reeds geruime tijd gebruikt in de voedingsindustrie en werd oorspronkelijk gewonnen uit citroenen. Via deze oude productiemethode kan echter onmogelijk voldaan worden aan de wereldwijde vraag naar citroenzuur, waardoor de huidige productie typisch gebaseerd is op de fermentatie van melasse (nevenproduct uit de suikerraffinage) met de schimmel Aspergillus niger. Het productieproces start met het omzetten van de melassesuikers in ruw citroenzuur via fermentatie. Het product wordt vervolgens gezuiverd via opeenvolgende stappen van filtratie, precipitatie, oplossen van het citroenzuur, verdere opzuivering en kristallisatie. Citroenzuur wordt gebruikt in de voedingsindustrie als (typisch zurige) smaakversterker in frisdranken, vruchtensappen, snoep en confituur. Het fungeert eveneens als antioxidant in oliën en voedingsvetten, vleeswaren en ingeblikte groenten en fruit. Citroenzuur vindt ook toepassingen in de farmaceutische sector als pH-stabilisator in bruistabletten. In biodegradeerbare detergenten wordt het gebruikt als bindmiddel. Tijdens het productieproces worden eveneens bijproducten gevormd die allemaal gevaloriseerd worden als veevoeder (bindmiddel Citrocol®, proteïnerijk mycelium Citrocell®), meststof (kaliumzouten Syngenite), vulstof in cement, filtermedium of medische toepassingen (kalkrijk Citrogips® 2). 1 2 www.vmw.be www.citriquebelge.com Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 78/192 Figuur 35: Proces Citrique belge Algist Bruggeman (Gent) produceert gisten voor de voedingsindustrie. De geselecteerde giststammen worden vermeerderd in fermentoren met melasse (suiker) als voedingsbron. Als de gist volgroeid is worden gist en resterende melasse van elkaar gescheiden via centrifugatie. Omdat de verse gist nog ongeveer 70% water bevat, is ze slechts beperkt houdbaar en voornamelijk bestemd voor de Belgische markt en de omliggende landen, met name Nederland, Frankrijk, Duitsland, Verenigd Koninkrijk en Luxemburg. De gisten zijn bestemd voor zowel professioneel als huishoudelijk gebruik. Een deel van de gist wordt gedroogd en is bestemd voor de export. Zowel tijdens de centrifugatie als tijdens de filtratie ontstaan er verschillende afvalstromen. Deze afvalstromen bevatten nog veel eiwitten en andere waardevolle producten en worden na indamping gevaloriseerd tot een nevenproduct voor de veevoeding 1. Het Waalse Futerro (joint venture van Galactic en Total, Escanaffles) is de enige Belgische pilootfabriek die PLA maakt op basis van bietensuiker met een verbruik van gemiddeld 8,2 ton suikerbieten per ton PLA product, afhankelijk van het saccharosegehalte in de suikerbieten. (Ter vergelijking: de meeste producenten werken op basis van granen waarbij de productie van 1 ton PLA ongeveer 2,8 ton granen verbruikt). De suiker voor Galactic wordt aangeleverd door de Waalse suikerraffinaderij Iscal Sugar. De verwachte productiecapaciteit van Futerro bedraagt 1.500 ton PLA per jaar, wat een stuk lager ligt dan de concurrenten in Amerika of Azië, maar in de lijn ligt van de andere Europese producenten. Voor deze jaarproductie is naar schatting 12.353 ton suikerbieten nodig (Vandermeulen et al., 2010). Galactic is waarschijnlijk de grootste gebruiker van suiker voor de productie van chemicaliën in België (FOD, 2012). 3.4.2 Raffinage van aardappelen Novidon (Veurne) is een onderdeel van Duynie Holding dat op zijn beurt behoort tot het internationale concern Cosun. Duynie startte als leverancier van veevoeder op basis van bijproducten uit de voedingsindustrie. Op vraag van de aardappelverwerkende industrie, zocht het bedrijf naar meer hoogwaardige toepassingen voor zetmeelhoudende nevenstromen. In 2010 werd de dochteronderneming Novidon opgericht, die gespecialiseerd is in het verwerken en opwaarderen van zetmeelhoudende nevenstromen afkomstig van de verwerking van aardappelen. De hoogwaardige zetmeelderivaten van Novidon vinden toepassing in de papierindustrie, behanglijm-industrie, olie-industrie (als boorvloeistof) en voedingsmiddelenindustrie. Deze nichemarkten bieden enerzijds hogere marges in vergelijking tot de veevoedermarkt, anderzijds is de opwaardering van zetmeel uit nevenstromen voordeliger dan productie van zetmeel uit hele (en dus duurdere) aardappelen, waardoor de hele 1 http://www.algistbruggeman.be Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 79/192 aardappelen meer beschikbaar worden voor voedseltoepassingen zelf. De productieafdelingen van Novidon liggen zo dicht mogelijk bij de aanvoer van zetmeelhoudende stromen. Zo is Novidon Veurne gevestigd naast PepsiCo (producent van o.a. Lays chips). Het resultaat is een win-winsituatie: De aardappelverwerkende bedrijven krijgen een hogere verwaarding van hun nevenstromen, terwijl Novidon meer zekerheid heeft over zijn grondstofaanvoer. Bovendien geeft deze industriële symbiose meteen de aanzet voor andere synergieën, zoals optimalisatie van het waterhergebruik en beperking van snijverliezen bij aardappelverwerkers. 3.4.3 Raffinage van grassen Raffinage van grassen gebeurt in Vlaanderen nog niet op industriële schaal. Het onderzoek in Vlaanderen spitst zich momenteel nog toe op de vergistbaarheid van grassen voor de productie van biogas. In Nederland lopen er verscheidene onderzoeksprojecten rond valorisatie van gras (zie hoofdstukken 2 en 5). Nederland beschikt over circa 1 miljoen hectare aan grasland, terwijl Vlaanderen slechts 170.000 hectare permanent grasland telt, waardoor het potentieel veel kleiner is1. 3.5 Bioraffinageketens vertrekkend uit olierijke gewassen en vetten 3.5.1 Herkomst en bestemming van olierijke gewassen en vetten in België en Vlaanderen 3.5.1.1 Oliehoudende zaden Enkel koolzaad en raapzaad worden (deels) in België geproduceerd. Andere olierijke zaden (sojabonen, pinda, zonnebloem,…) worden ingevoerd. Met uitzondering van koolzaad, hebben alle oliehoudende zaden die in België worden verwerkt uitsluitend toepassingen in de voedingsof veevoedersector. Koolzaad daarentegen, wordt naast een toepassing in de voeding/voerder, ook nog gebruikt voor biodieselproductie (FOD, 2012, op basis van informatie afkomstig van de Europese Biodiesel Board). Op basis van de Belgische biodieselproductie in 2010, kan worden gesteld dat circa 1 miljoen ton koolzaad nodig is voor deze productie, wat circa 50% vertegenwoordigt van de totale consumptie aan koolzaad in België (FOD, 2012). 1 Presentatie Inagro. CINBIOS workshop 28/03/2012 Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 80/192 Figuur 36: Herkomst verbruikt koolzaad in België, 2012 3.5.1.2 Plantaardige oliën De meeste oliën en vetten worden gebruikt in de voeding- en veevoederindustrie. Koolzaadolie, palmolie, gebruikte frituuroliën, soja-olie, glycerine, lijnzaadolie en kokosolie worden ook als grondstof gebruikt in de chemie. In principe zouden palmolie, zonnebloemolie en koolzaadolie ook voor biodieselproductie kunnen worden gebruikt, maar volgens de Belgian Biodiesel Board gebeurt biodieselproductie in België uitsluitend op basis van koolzaad. Exacte kwantitatieve gegevens over de gebruikte hoeveelheden zijn niet beschikbaar. Op basis van informatie van essenscia (op basis van vrijwillige bevraging) maakte de FOD-studie (2012) onderstaande inschatting met betrekking tot de hoeveelheid plantaardige oliën die een toepassing vinden in de chemie. De procentuele verdeling over voeding, chemie en energie is gebaseerd op zeer veel hypothesen en dus niet extact. De cijfers geven enkel een ruw idee over ordes van grootte (inschatting voor 2009). Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 81/192 Volumes gebruikt voor Percentage Percentage chemie (Bron: Percentage chemie voeding/ energie* Essenscia) veevoeder Plantaardige olie Koolzaadolie Palmolie Sojaolie Lijnzaadolie° Kokosolie (kopra) Glycerol 51.000 ton 40.800 ton 2.040 ton 2.240 ton 4.080 ton 47.300 ton 66% 10% 3% 12% 7% 47% 18% 2% - 16% 88% 97% 88% 93% 53% Tabel 8: Plantaardige oliën * verondersteld: stationaire energiesystemen ° voor de percentages werden deze van ‘other vegetale oils and fats’ verondersteld. De juiste hoeveelheden aan ingevoerde, uitgevoerde, zelf geproduceerde en geconsumeerde plantaardige oliën zijn momenteel niet bekend. In de FOD-studie (2012) werd een aanzet gemaakt voor een inventarisatie, classificatie en berekeningen op basis van verschillende gegevensbanken, maar er zijn nog steeds veel onduidelijkheden, mogelijke dubbeltellingen en ontbrekende gegevens, waardoor geen eenduidige conclusies kunnen worden getrokken uit het cijfermateriaal. 3.5.1.3 Dierlijke vetten In de FOD-databank omvatten de dierlijke vetten varkensvet, runder-schaaps-geitenvet, visoliën en –vetten, oliën en vetten van zeezoogdieren, suint (wolvet van schapen) en dégras (vetrijke emulsie afkomstig van het bewerken van huiden met visolie). Op basis van informatie beschikbaar gesteld door essenscia werd geschat dat in België circa 142.800 ton dierlijke vetten een toepassing vinden in de chemie. Uitgaande van deze gegevens, berekende de FOD-studie (2012) dat dit neerkomt op 55% van de verbruikte dierlijke vetten (cijfers voor 2009). De overige 45% wordt gebruikt voor voeding en veevoeding. De juiste hoeveelheden aan ingevoerde, uitgevoerde, zelf-geproduceerde en geconsumeerde dierlijke vetten zijn echter momenteel niet bekend. 3.5.1.4 Gerecycleerde plantaardige en dierlijke vetten en oliën Valorfrit zamelde in 2010 27.590 ton gebruikte dierlijke en plantaardige oliën in, waarvan 8.606 ton afkomstig van huishoudens en 18.984 uit de industrie. Er werd bij deze telling geen onderscheid gemaakt tussen plantaardige en dierlijke vetten. In de FOD-studie werd de verdeling tussen beide ingeschat op basis van het aandeel verkochte plantaardige en dierlijke vetten (potentieel in te zamelen) (Tabel 7). Verder werden er volgens deze studie ook grote hoeveelheden gebruikte oliën en vetten ingevoerd en uitgevoerd (zie onderstaande figuren). De totale consumptie aan gebruikte oliën en vetten in België loopt daardoor op tot 3500 ton van dierlijke oorsprong en 77680 ton van plantaardige oorsprong. Volgens het jaarverslag 2010 van Valorfrit werden de in België gerecycleerde plantaardige en dierlijke oliën en vetten in België voor 90% ingezet in de productie van biodiesel, voor 1% in de (oleo)chemie/materiaal-sector (Valorfrit maakt hiertussen geen onderscheid) en voor 9% in de energiesector. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 82/192 Aangezien de productie van biodiesel in België enkel op basis van koolzaad gebeurt, impliceert dit dat deze biodieselproductie in het buitenland plaatsvindt, voornamelijk in Nederland (OVAM biomassa-inventaris, 2009; FOD, 2012). Figuur 37: Overzicht van de eigen productie, geïmporteerde en geëxporteerde hoeveelheden aan gerecycleerde dierlijke vetten in België in 2010 Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 83/192 Figuur 38: Overzicht van de eigen productie, geïmporteerde en geëxporteerde hoeveelheden aan gerecycleerde plantaardige vetten in België in 2010 Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 84/192 Ton gebruikt voor Percentage chemie (Bron: chemie Essenscia) Gebruikte frituurvetten 19.92 ton plantaardig 8.098 ton dierlijk 5000° 1%* Percentage energie Percentage voeding 9%* - Tabel 9: Overzicht ingezamelde plantaardige en dierlijke vetten, 2010 (bron: Valorfrit, FOD) * 90% gaat naar biodieselproductie in het buitenland, voornamelijk Nederland. ° Deze waarde lijkt een onderschatting van de reële situatie. 3.5.2 Biodiesel De in België geproduceerde biodiesel wordt gemaakt op basis van koolzaad (FOD, 2012). Bekeken op Europese schaal, vond de productie van biodiesel in 2010 voornamelijk plaats in Duitsland (2,86 miljoen ton), Frankrijk (1,91 miljoen ton) en Spanje (0,92 miljoen ton). In totaal werd in de EU 9,57 miljoen ton biodiesel geproduceerd, hetgeen een stijging betekende van 5,5% t.o.v. 2009. In 2010 produceerde België 435.000 ton biodiesel, de Belgische productiecapaciteit bedroeg in 2011 710.000 ton1. In 2009 werden petroleummaatschappijen verplicht vier procent biodiesel bij te mengen. Onder impuls van Europa zal dit tegen 2020 worden opgetrokken naar 10 procent. Net zoals voor de productie van bio-ethanol, werd in België ook voor de productie van biodiesel een quotasysteem ingevoerd. Tot voor kort telde België vier biodieselfabrieken, waarvan drie in Vlaanderen (Vandermeulen et al., 2010). De Waalse fabriek Néochim (Feluy) vroeg in februari 2012 het faillissement aan2. De drie resterende producenten in Vlaanderen zijn: ― Bioro (Gent) met een gemiddeld jaarlijks quotum van 165 miljoen liter en een capaciteit van 284 miljoen liter. ― Oleon (Ertvelde) met een gemiddeld jaarlijks quotum van 64 miljoen liter en een capaciteit van 114 miljoen liter. ― Proviron (Oostende) met een gemiddeld jaarlijks quotum van 43 miljoen liter en een capaciteit van 114 miljoen liter. 1 2 European Biodiesel Board 2010. http://www.ebb-eu.org/stats.php http://www.vilt.be/Biobrandstofproducent_Neochim_legt_boeken_neer, op basis van De tijd (02/02/2012) Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 85/192 Figuur 39: Biodieselproductie in de EU, 2010 Oleon (Ertvelde) verwerkt dierlijke en plantaardige vetten tot vetzuren, die een toepassing vinden in de productie van onder meer detergenten, cosmetica en verven. Verder produceert het bedrijf ook biodiesel, met glycerine als bijproduct. De productie is bestemd voor de Europese markt. Tot slot, produceert Oleon ook (methyl)esters, die wereldwijd worden verkocht. Dit is mogelijk doordat deze esters specifieker zijn dan biodiesel en dus een hogere toegevoegde waarde hebben. De productie van biodiesel omvat ongeveer 17% van de totale output (100.000 ton op jaar basis). De grondstoffen die nodig zijn voor de productie worden geïmporteerd (Vandermeulen et al., 2010): ― palmolie uit Maleisië en Indonesië; ― dierlijke vetten uit Europa, met een heel beperkt deel uit België; ― koolzaadolie uit Frankrijk en Duitsland; ― soja uit de VS, Canada en Brazilië; ― kokosolie en palmpittenolie uit de Filipijnen en de palmlanden. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 86/192 Proviron (Oostende) produceert biodiesel voor de Belgische markt. De installatie heeft een capaciteit van bijna 100.000 ton per jaar1. De plantaardige grondstoffen haalt het bedrijf uit België alsook uit de rest van de Europese Unie. Ongeveer 13% van deze grondstoffen zijn landbouwproducten. Glycerol, een bijproduct van de biodieselproductie, wordt voor 80% geëxporteerd, waarvan het grootste deel (75%) binnen de EU blijft (Vandermeulen et al., 2010). Bioro, gevestigd in de haven van Gent, heeft een biodieselinstallatie met een capaciteit van 250.000 ton per jaar (25.000 ton glycerine als bijproduct). Als grondstof worden plantaardige oliën gebruikt. Uniek aan deze installatie is dat deze onderdeel uitmaakt van een geïntegreerd productiecomplex dat toelaat om op een en dezelfde site ruwe grondstoffen te verwerken tot een afgewerkt eindproduct. 3.5.3 Overige oleochemie De oleochemie is een tak van de chemische industrie die plantaardige en dierlijke vetten en oliën omzet in vetzuren, vetalcoholen, vetzure esters, glycerine en andere derivaten. Deze worden, eventueel na verdere reactie, voor de meest uiteenlopende toepassingen gebruikt: voedingsadditieven, cosmetica (oliën, shampoos), detergenten, zepen, farmaceutica (voedingsbodems voor de productie van antibiotica), polymeren, coatings, oliewinning (biodegradeerbare boorvloeistoffen), hoogwaardige smeeroliën en hydraulische oliën, papier, kaarsen, textiel, enz. De basisbewerking in de oleochemie bestaat uit het splitsen van de esterverbinding in triacylglycerolen door middel van hydrolyse, waarna de ruwe vetzuren worden opgezuiverd via destillatie. Deze vetzuren vormen basismolecuelen voor verzepingsreacties. Ook kunnen ze met diverse alcoholen weer veresterd worden2. 3.5.3.1 Vetzuren en esters Proviron produceert biogebaseerde weekmakers op basis van plantaardige oliën voor toepassing als additief in polymeren. Ruim 80% is bestemd voor de export, waarvan driekwart binnen de Europese Unie blijft. De grondstoffen komen zowel uit Vlaanderen als uit de rest van de wereld (Vandermeulen et al., 2010). Oleon (Gent) produceert naast biodiesel (100.000 ton/jaar) ook biogebaseerde methylesters voor andere toepassingen (70.000 ton/jaar), waaronder rubberbanden, cosmetica, zepen en detergenten en de papierindustrie. De grondstoffen hiervoor komen uit de hele wereld (Vandermeulen et al., 2010). 1 2 http://www.proviron.com/markets/bio-energy/biofuel http://www.emis.vito.be/sites/default/files/pages/migrated/oleochemie_0.pdf Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 87/192 Ecover produceert ecologische was- en reinigingsmiddelen. Een voorbeeld van een product uit hun gamma zijn de glas- en allesreinigers bestaande uit alkylpoly-glucosiden (APG), een nietionische oppervlakteactieve stof afgeleid van plantaardige olie en zetmeel. Momenteel importeert Ecover alle benodigde APG. Maar het bedrijf wil in de toekomst deze APG zelf gaan produceren. Deze ‘Eco-Surfactant’ van Ecover zal worden geproduceerd op basis van sophorolipiden, natuurlijke bio-surfactants die via fermentatie van vetten en oliën, glycerine of “soy molasses” (een bruine, visceuze siroop, alcoholextract van ontvette sojabonen, bijproduct van de productie van soja-proteïnen1) worden geproduceerd. Ecover zoekt naar nog andere toepassingen voor sophorolipiden (bv. in cosmetica) zodat de productievolumes kunnen worden vergroot en de kosten gereduceerd tot het niveau wanneer APG wordt gebruikt 2. Vandeputte Group (Boechout)3 is een KMO die zepen en detergenten produceert op basis van lijnzaad. Naast lijnzaad worden ook andere oliën (Tung-, castor-, soja-, zonnebloem-, saffloeren raapzaadolie) als grondstof gebruikt. Vandeputte verwerkt meer dan 15% van de wereldwijde lijnzaadproductie tot meer dan 100.000 ton lijnolie per jaar. De zaden worden mechanisch geperst en vervolgens geraffineerd in de raffinageunit om de olie te zuiveren en te stabiliseren. Lijnolie van eerste persing is een erg gewild ingrediënt in de voeding omwille van het hoge omega3-gehalte. Industriële toepassingen omvatten: de productie van zepen en detergenten, alkydharsen, bindmiddelen in verven en vernissen, smeermiddelen, oplosmiddelen, producten voor houtbehandeling, weekmakers, linoleum, inkten en coatings. De lijnschilfers die overblijven na de persing worden gebruikt in dierlijke voeding voor vetmesterijen, omwille van het uitzonderlijk gehalte aan omega 3 en lignanen (krachtige natuurlijke anti-oxidanten die de kwaliteit van het vlees bevorderen). 3.5.3.2 Glycerol Oleon (Gent) verwerkt dierlijke en plantaardige vetten tot vetzuren (productie van detergenten, cosmetica, verven, …) en biodiesel, met glycerine als bijproduct. Recent investeerde Oleon 8 miljoen euro in een installatie op de site van Evergem om het bijproduct glycerine om te zetten tot propyleenglycol. Propyleenglycol wordt ondermeer gebruikt in vloeibare wasmiddelen, kunststoffen voor windmolenwieken en producten om vliegtuigvleugels ijsvrij te maken 4. Solvay (hoofdkwartier in Brussel) ontwikkelde de Epicerol® technologie voor de biogebaseerde productie van epichloorhydrine op basis van glycerine (i.p.v. propyleen), een bijproduct van de biodieselproductie. Epichloorhydrine is een grondstof voor de productie van epoxyharsen en wordt in toenemende mate gebruikt voor toepassingen in de electronicasector, de automobielindustrie, de luchtvaart en bij de productie van windturbines. De productie van biogebaseerde epichloorhydrine zal echter niet in Vlaanderen plaatsvinden. Solvay plant de bouw van een nieuwe fabriek in China (operationeel tegen tweede helft 2014), aangezien verwacht wordt dat de Chinese markt tegen 2016 36% van de wereldvraag naar epichloohydrine zal vertegenwoordigen. De fabriek zal initieel een capaciteit hebben van 100.000 ton per jaar5. Daarnaast is Solvay eveneens wereldleider in de productie en vermarkting van plantaardige polyglycerolen (diglycerol, polyglycerol-3 en polyglycerol-4) die gebruikt worden in de voeding, farmacie, plasticindustrie en lichaamsverzorging)6. Welke van deze producten al dan niet in Vlaanderen worden geproduceerd, kon in het kade van deze studie niet worden achterhaald. 1 2 3 4 5 6 Daniel Chajuss, Soy Molasses: Processing and Utilization as a Functional Food, in KeShun Liu, Editor, Soybeans as Functional Foods and Ingredients, AOCS Press, Champaign. Ill., USA, pp. 201–208, 2004 http://www.icis.com/Articles/2010/10/04/9396996/surfactant-manufacturers-look-for-green-but-cheap-petroalternatives.html http://www.vandeputte.com De Tijd (28/06/2012) Solvay Press release 11 juni 2012. Online: http://www.solvay.com/EN/NewsPress/20120611_EpicerolChina.aspx http://www.solvay.com/EN/Products/Chemicals.aspx Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 88/192 3.5.4 Algen als bron van oliën Algen vormen een zeer diverse groep van organismen. Ze zijn één- of meercellig (microalgen versus macroalgen of wieren), groeien in een waterige omgeving, hebben geen gespecialiseerde weefsels en verdubbelen zich meerdere malen per dag. Er bestaan meer dan 200.000 soorten microalgen. Macroalgen worden al zeer lang geteeld voor voedingstoepassingen, voornamelijk in Azië. Bepaalde microalgensoorten kenden de voorbije decennia al toepassingen in industriële toepassingen: Chlorella (eiwit en vetzuren, sinds 1960), Spirulina (eiwit en vetzuren, sinds 1970), Dunaliela (betacaroteen, sinds 1980) en Haematococcus (astaxantine, sinds 1990). De kweek van algen krijgt de laatste jaren steeds meer aandacht. Uit algen kunnen eiwitten, suikers en oliën gewonnen worden die een breed palet aan toepassingen hebben. Voeding en veevoeder zijn klassieke toepassingen, maar bio-energie en biogebaseerde chemicaliën vormen een andere optie. Bovendien hebben algen een zeer hoge productiviteit (2 tot 10x zoveel droge stof productie per ha) in vergelijking met landplanten, en kunnen er zeer hoogwaardige componenten uit worden gewonnen. Bovendien speelt het spanningsveld voedsel – industriegewas veel minder, aangezien algen ook op gedegradeerde of vervuilde bodems en in zout of brak water kunnen worden geteeld. Naar verwerking toe bieden ze het voordeel dat ze geen lignocellulose bevatten. Algenproductie en -verwerking vinden momenteel nog maar in zeer beperkt mate op commerciële schaal plaats. Wereldwijd wordt ongeveer 10.000 ton droge stof geproduceerd, voornamelijk in open pond-systemen. Gesloten reactorsystemen hebben een veel hogere productiviteit, maar vereisen vaak grote investeringen. Het is mogelijk om ook in België algen te kweken, maar het rendement zal veel hoger liggen in zonniger oorden. Enkele Vlaamse bedrijven hebben reeds pilootprojecten opgestart met gesloten reactorsystemen. Proviron ontwikkelde een piloot fotobioreactor (ProviAPT systeem) voor de kweek van algen op de site van de Hooghe Maey in Antwerpen. In 2012 beoogt men een algenkweek van 500 m² op te zetten voor de kweek van Nannochloropsis en Isochrysis. De algen zijn bestemd voor de voeding en veevoederindustrie (o.a. voor visvoer) en voor wetenschappelijk onderzoek (zie ook hoofdstuk 4, project Alchemis). SBAE Industries had de ambitie om microalgen te produceren voor de extractie van hoogwaardige producten, met een focus op visvoeder, omega3-vetzuren, cosmetica en biobrandstoffen. SBAE beschikte hiervoor over een proefopstelling. 1 Het bedrijf ging echter eind 2011 failliet. 3.6 Andere biogebaseerde toepassingen in Vlaanderen 3.6.1 Inleiding Biogebaseerde toepassingen in de chemie die niet meteen ondergebracht konden worden onder één van de vier bioraffinageconcepten worden in de volgende paragrafen vermeld. Vaak was de limiterende factor een gebrek aan informatie over de gebruikte grondstoffen, het gebruik van gemengde stromen of het feit dat de processen zeer specifiek gericht zijn op de isolatie van bepaalde componenten (bv. productie van bepaalde farmaceutica uitgaande van biomassa die er speciaal voor geteeld of verzameld wordt). Gezien de veelheid aan gespecialiseerde processen, waarvan zeer veel in confidentiële sfeer, worden in de volgende paragrafen slechts enkele voorbeelden aangehaald. Volledigheid wordt dus niet nagestreefd. 1 Vacature Magazine, 5 december 2009 Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 89/192 3.6.2 Extractie en productie van fijnchemicaliën Fijnchemicaliën is een verzamelnaam voor chemische grondstoffen en halffabrikaten die zich onderscheiden van bulkchemicaliën door hun hogere toegevoegde waarde en kleinere productievolume 1, zoals kleurstoffen, geur- en smaakstoffen, etherische oliën, nutraceuticals, phytofarmacauticals,... Extractie is een proces dat stoffen afscheidt op basis van hun chemische eigenschappen. Een extractieproces (installatie, oplosmiddel en nazuivering) wordt typisch speciaal ontworpen voor een zeer specifieke stof die verwijderd of geïsoleerd moet worden. Dit maakt dat extractieprocessen vaak omslachtig en weinig flexibel zijn (Vandermeulen et al., 2010). 3.6.2.1 Vruchtenpitolie Ecotreasures (Lokeren) is gespecialiseerd in de extractie van fijnchemicaliën uit plantenmateriaal via superkritische CO2-extractie. Ze ontwikkelen en vermarkten deze extractietechnologie, maar bieden ook contract processing aan. Hiervoor werd een pilootinstallatie gebouwd met een reactorvat van 10 liter en een capaciteit van 2 liter product per uur. Zo isoleert Ecotreasures vruchtenpitoliën (van frambozen, braam-, veen- en bosbessen en aardbeien), die rijk zijn aan polyonverzadigde vetzuren en antioxidanten, voor gebruik in cosmetica en voedingsmiddelen. De resterende perskoek kan eveneens worden gevaloriseerd als bron van vezels en antioxidanten in de voedingsindustrie of als abrasief in cosmetica. Tot op vandaag werd reeds 100 liter vruchtenpitolie op commerciële schaal geproduceerd. 2 3.6.2.2 Kleurstoffen en natuurverven Ecotreasures (Lokeren) werkt momenteel aan de extractie van vruchtenpitten voor het produceren van een extract rijk aan antioxidanten, zoals polyfenolen en proanthocyanosiden, die kunnen worden toegepast in natuurverven. 3 Galtane produceert en verdeelt natuurverven op basis van plantaardige oliën, natuurlijke harsen, bijenwas, de minst agressieve oplosmiddelen en minerale kleurstoffen (Vandermeulen et al., 2010). 3.6.2.3 Proteïnen en enzymen Enzymen worden gebruikt bij de industriële productie van voedingswaren, textiel, waspoeder en papier. Genencor (Brugge) produceert jaarlijks ongeveer 10.000 ton enzymen die worden ingezet bij de productie van detergenten, de zetmeelverwerking, de behandeling van textiel, de productie van voeding en veevoeding of de de productie van bio-ethanol. Deze enzymen worden voornamelijk geproduceerd op basis van koolstofbronnen (57%, zoals glucose of suiker), stikstofbronnen (10%, eiwitten) en anorganische chemicaliën (33%, zouten en sporenelementen). De herkomst is moeilijk te achterhalen, aangezien Genencor zijn grondstoffen aankoopt via tussenhandelaars (Vandermeulen et al., 2010). PB Gelatins is een onderdeel van Tessenderlo Chemie. Het is de derde grootste producent van gelatine ter wereld, met een capaciteit van ongeveer 44.000 ton per jaar verdeeld over 6 fabrieken in België, Duitsland, UK, USA, Argentinië en China. In Brazilië en NO-China worden momenteel 2 bijkomende productieunits gebouwd. Gelatine is een gezuiverd eiwit, afkomstig van de selectieve hydrolyse van collageen, een component uit de huid en beenderen van zoogdieren. Gelatine vindt vele toepassingen in de voedings- en veevoederindustrie, pharmacie, 1 2 3 http://www.biobasedproducts.wur.nl/NL/markten/chemicalien/ Presentatie CINBIOS Workshop 28 maart 2012 http://www.ecotreasures.be/enProducten.html Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 90/192 medische industrie, verzorgingsproducten, fotografisch papier en film en nog vele meer. De Belgische vestiging is gelegen in Vilvoorde en produceert zure gelatine en specialty gelatine vanuit varkenshuiden en varkensbeenderen. Vilvoorde beschikt ook over een verwerkingsfabriek voor beenderen waar osseïne wordt gemaakt (grondstof voor de vestigingen in Duitsland en de UK waar er gelatine uit wordt gemaakt). 1 Figuur 42: Aminozuren in gelatine Enzybel International (Wallonië) produceert enzymes (papaïne, ficine, actinidine) in Villers-leBouillet en slakkenextract in Ghislenghien voor toepassingen in de voeding, cosmetica en farmacie. BSC Biochemicals (Hamme) extraheert papaïne uit (groene, onrijpe) papaya. Dit enzyme vindt toepassingen o.a. bij het klaren van bier, vermalsen van vlees, als lenzenvloeistof, … Om een goede kwaliteit grondstoffen te bekomen zijn speciale variëteiten en aangepaste klimaatcondities nodig. De papayabomen zelf worden geteeld in de Kivustreek (Mount Ruwenzori) in Oost-Congo. Door het kerven van de schil van de groene vruchten wordt een latex gewonnen die lokaal wordt gedroogd en verkruimeld tot vlokken. Deze vlokken worden in zakken verscheept naar de BSC-fabrieken in België voor verdere verwerking en extractie van het enzyme. 2 1 2 http://www.pbgelatins.com http://www.bscbio.be/en/papain/about Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 91/192 3.6.2.4 Farmaceutica Bioagrico (Beert) is sinds 1996 actief bij het snoeien van taxushagen (Taxus baccata of venijnboom) en het inzamelen van taxussnoeisel voor de aanmaak van medicijnen. In de jonge naalden zit baccatine, waaruit Taxol® (paclitaxel) geproduceerd kan worden. Dit is een geneesmiddel dat gebruikt wordt voor de bestrijding van borst- en baarmoederkanker. In de vestiging te Halle wordt het snoeisel verhakseld en gedroogd. Bioagrico fungeert als toeleverancier van gedroogde taxus aan gespecialiseerde farmaceutische bedrijven in de Verenigde Staten, Frankrijk en Italië. 1 Metagenics Europe (Oostende) is de Europese tak van Metagenics Inc. in de Verenigde Staten, dat deel uitmaakt van de Alticor groep en gespecialiseerd is in de productie en distributie van voedingssupplementen. Metagenics Belgium omvat een productiebedrijf in Oostende, waar de hele productie voor Europa gebeurt. Als additieven gebruikt het bedrijf een breed gamma aan natuurlijke extracten, o.a. artisjokextract, geelwortel, berendruif, jeneverbes, brandnetel (flavonoïden), broccoli (indolen), etc. Een reeks van producten bevat hopeïne (8 prenylnaringenine (8-PN)- uit hop. Hopeïne is een krachtig phyto-oestrogeen dat helpt om de korte termijnklachten tijdens de menopauze zoals warmte-opwellingen, prikkelbaarheid, slapeloosheid te verminderen. Een onderzoeksteam van de Gentse Universiteit slaagde erin om de molecule uit hop te isoleren, het productie- en applicatie proces van 8-PN is gepatenteerd door Metagenics. 2 3.6.2.5 Cosmetica Biover (Brugge) produceert natuurlijke voedingssupplementen en gezondheidsproducten zoals vitamines en mineralen, essentiële oliën, badzout, crèmes en plantaardige oliën. 3.6.3 Valorisatie van gemengde stromen Gemengde biogebaseerde afvalstromen worden typisch ingezet voor de productie van bioenergie via vergisting en andere thermochemische processen (zie paragraaf 3.7.3). Een mogelijk alternatief voor bepaalde stromen is gebruik in de veevoeding. Trotec (Veurne) verwerkt suikerrijke en vetrijke bijproducten van de voedingsindustrie tot veevoeder. Voorwaarden zijn dat het materiaal van plantaardige oorsprong is en afkomstig uit een industriële omgeving (bv. gebroken koekjes, pralines die net niet de gewenste vorm hebben, snijranden van een taartbodem, chips die iets te sterk gekruid werden, verkeerd verpakte producten,…). Producten afkomstig van supermarkten worden uitgesloten. De actieradius van Trotec strekt zich uit over de hele Benelux, het Verenigd Koninkrijk en Frankrijk. 3 De keuze voor veevoeder als eindproduct is gebaseerd op een uitgebreid onderzoek van de bestanddelen en eigenschappen van de nevenstromen (persoonlijke communicatie aan Ann Braeckevelt, 28/06/2012). 1 2 3 http://www.bioagrico.be http://www.metagenics.eu http://www.trotec.be Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 92/192 3.7 Productie van bio-energie als onderdeel van bioraffinageketens vertrekkend vanuit anaërobe vergisting of thermochemische verwerking van biomassa 3.7.1 Inleiding Gezien de informatie rond bio-energie in overzichtelijke vorm aanwezig is in de jaarlijkse ‘Inventaris Duurzame Energie’, maar eerder geordend vertrekkend vanuit de techniek (raffinage techniek als het bekeken worden binnen het concept van bioraffinage), worden de biogebaseerde toepassingen in de energie die nog niet besproken werden in voorgaande paragrafen, in onderstaande paragrafen uitgediept. Figuur 43: Overzicht van de verschillende vormen van bio-energie ingedeeld volgens conversie techniek (bron: Vandermeulen (2010) Biomassa omzetten naar bio-energie kan volgens verschillende conversietechnieken. In onderstaande figuur wordt een overzicht gegeven van de mogelijke conversieroutes naar energie. De 3 belangrijkste conversietechnieken zijn thermochemische conversie (verbranding, pyrolyse en vergassing), biochemische conversie (vergisting en fermentatie) en extractie. Fermentatie naar ethanol werd al besproken in paragraaf 3.2.2, extractie werd besproken in 3.5.2. 3.7.2 Evolutie gebruik van biomassa voor bio-energie in Vlaanderen De Inventaris Duurzame Energie geeft in onderstaande figuur de evolutie weer van het gebruik van biomassa voor energiedoeleinden in Vlaanderen. Uit de figuur blijkt duidelijk dat het gebruik van biomassa zeer sterk is toegenomen in de elektriciteits- en warmtecentrales, en de laatste jaren ook in de transportsector. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 93/192 Het biomassa verbruik voor energie-doeleinden steeg in 2010 in Vlaanderen met 24% ten opzichte van 2009. Het verbruik van biodiesel en bio-ethanol voor wegvervoer steeg met 3,5 PJ ten opzichte van 2009 (of +68%), daarnaast kent het biomassaverbruik in de industrie een absolute stijging van 2,6 PJ ten opzichte van 2009 (+ 48%). In Figuur 45 wordt verder het aandeel biomassa gebruikt voor energie verder opgesplitst naar specifieke biomassastromen. Het grote aandeel van houtachtige biomassa is duidelijk zichtbaar in de taartdiagrammen, en dit al sinds 2004. Bio-olie als brandstof heeft nog steeds een belangrijk aandeel in de productie van groene stroom, maar is niet meer stijgende. Biogas voor de productie van groene stroom neemt gestaag toe en kende een belangrijke groei in 2010. Figuur 44: Evolutie van het gebruik van biomassa voor energie-doeleinden in Vlaanderen Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 94/192 Figuur 45: Overzicht (2004-2010) van de aandelen in de totale netto groene stroomproductie 3.7.3 Anaërobe vergisting: Productie biogas in Vlaanderen Biogas wordt momenteel voornamelijk gebruikt voor energiedoeleinden, met name voor de productie van warmte en elektriciteit. Biogas kan na opschoning ook gebruikt worden voor injectie in het aardgasnet en/of als transportbrandstof. Deze laatste toepassingen gebeuren evenwel nog niet in Vlaanderen. Het ‘Voortgangsrapport 2011 Anaerobe vergisting in Vlaanderen’, gepubliceerd door Biogas-E in oktober 2011, geeft een gedetailleerd beeld van de anaërobe vergistingssector in Vlaanderen. Er wordt in aangegeven dat tussen 2008 en 2010 de anaerobe vergistingscapaciteit in Vlaanderen verdubbelde van 32 MWe naar 64 MWe. In 2010-2011 was er een beperktere toename van de geïnstalleerde capaciteit tot 70,3 MWe. In augustus 2011 waren er 35 installaties in werking of in opstart (zie Figuur 48 ). Het totaal geïnstalleerd vermogen bedraagt 70,3 MWe (zie Figuur 47), met een totale groenestroomproductie van 300 GWhe. Om dit geïnstalleerde vermogen op te wekken wordt gebruik gemaakt van 1.744.300 ton biomassa per jaar, met als voornaamste inputstromen organisch-biologisch afval (OBA), mest en gewassen. Uit Figuur 48 kan afgeleid worden dat in 2010 meer dan 60% van de inputstromen OBA-stromen waren, iets meer dan 10% afkomstig van gewassen en de resterende hoeveelheid mest. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 95/192 Figuur 46: Anaërobe vergistingsinstallatie in werking in 2010 volgens ligging (Biogas-E, 2011) Figuur 47: Totaal geïnstalleerd vermogen (in kWe) op anaërobe vergistingsinstallaties in Vlaanderen (Biogas-E, 2011) Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 96/192 Figuur 48: Evolutie van de inputstromen (in t/j) voor anaërobe vergisting in Vlaanderen van 2008 tot 2010 en verwachtingen op basis van installaties in opbouw en de aangevraagde vergunningen (Biogas-E, 2011) De anaërobe vergistingssector kent heel wat uitdagingen door de strenge eisen voor het lozen in oppervlaktewater en de beperkingen voor het gebruik van digestaat op akkerlanden. Het verwerken van digestaat is innovatief, experimenteel en vereist grote investeringen. Vlaanderen heeft hierrond heel wat expertise opgebouwd in vergelijking met het buitenland. Door naar oplossingen te zoeken voor het verbreden van de afzetmogelijkheden van digestaat en nutriëntenrecuperatie, kunnen investeringen in onderzoek en ontwikkeling en export van onze bestaande technologie, deze voorsprong verder worden gevaloriseerd. Een andere evolutie met betrekking tot anaërobe vergisting in Vlaanderen is het zoeken naar mogelijkheden om GFT en groenafval te vergisten, gevolgd door nacompostering. In Vlaanderen bestaan hiervan al 2 voorbeelden, met name IVVO in Ieper en IGEAN in Brecht. Onderzoek binnen projecten zoals het Interregproject ‘Energie Conversie Park’ en het EFRO-project ‘Arbor’ is momenteel bezig om dit ook voor andere composteerinstallaties te onderzoeken (zie ook hoofdstuk 4). Een mogelijkheid die in het buitenland (Zweden, Duitsland, Nederland en Zwitserland) meer en meer wordt toegepast voor de verbreding van de toepassing van biogas is opschoning van het biogas tot biomethaan (groen gas). Dit opschoningsproces houdt in dat het biogas wordt opgewaardeerd tot aardgaskwaliteit. Het biomethaan kan dan gebruikt worden in gelijk welk proces waar aardgas wordt gebruikt, zoals injectie in het aardgasnet, gebruik als transportbrandstof of gebruik in chemische processen. In Vlaanderen neemt de belangstelling voor het gebruik van biogas als groen gas toe. Eind 2010 publiceerde Synergrid de specificatie voor injectie van biomethaan op het aardgasnet. Deze specificatie wordt door de VREG grotendeels overgenomen bij de herziening van zijn Technisch Reglement Distributie Gas Vlaams Gewest. In dit technisch reglement worden de voorwaarden gedefinieerd waaraan gas moet voldoen om te worden toegelaten voor injectie op het aardgasnet in Vlaanderen. Verder wordt in het voorstel tot Besluit Groene Warmte van de Vlaamse Overheid een ondersteuning van maximum 6 €/MWhth voorzien voor opschoning van biogas. Het gaat hier echter om een voorstel tot besluit en de voorziene steun is een mooi begin maar de eerste investeringsanalyses tonen aan dat dit niet voldoende is. Dit blijkt ook uit vergelijkingen met de steun die in het buitenland wordt toegekend. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 97/192 Binnen het project ‘Energie Conversie Parken’ worden de mogelijkheden onderzocht voor opschoning en alternatief gebruik als transportbrandstof van biogas uit GFT vergisting. Tabel 10: Overzicht van de anaërobe vergistingsinstallaties in werking of (her)opstart in Vlaanderen (Biogas-E, Oktober 2011) 3.7.4 Thermochemische verwerking van biomassa in Vlaanderen 3.7.4.1 Verbranding van biomassa in Vlaanderen Verschillende biomassastromen worden gebruikt voor energie-opwekking in Vlaanderen via verbranding. Uit de Inventaris Duurzame Energie in Vlaanderen 2010, blijkt dat het in totaal gaat om 418 MWe geïnstalleerd vermogen gebaseerd op de verbranding van biomassa (productie van 1639 GWh elektriciteit in 2010). Onder ‘biomassa’ vallen zowel vaste als vloeibare biomassafracties. Een samenvatting hiervan wordt gegeven in onderstaande tabel. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 98/192 Netto geïnstalleerd vermogen (MWe) Productie 2010 Aantal (GWhe) installaties Biomassa 418 1639 Vaste Biomassa Vloeibare biomassa 340 155 1387 252 Koolzaadolie (EU) 2,5 9,5 Palmolie (niet EU) 108 97 45 145 Afvalolie Opmerkingen Vergasser Ruien inclusief Vergasser Ruien inclusief 3 Daling 36% t.o.v. 2009, stopzetting Oleon Assenede Daling 51% t.o.v. 2009, geen gebruik in centrale Harelbeke 2de helft 2010 Stijging 12,9% t.o.v. 2009 Tabel 11: Overzicht van netto geïnstalleerd vermogen en productie van elektriciteit in 2010 in Vlaanderen uit biomassa (Vito, November 2011) Naast groene stroom wordt ook groene warmte geproduceerd uit biomassa door verbranding. Een overzicht van de hoeveelheden groene warmte uit vaste biomassa en vloeibare biomassa wordt in onderstaande grafieken weergegeven. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 99/192 Figuur 49: Groene warmteproductie door biomassa installaties op basis van vaste biomassa (Vito, november 2011) De industrie (enkel warmteproductie) levert naast de huishoudens de grootste bijdrage: 29% van de totale groene warmteproductie door vaste biomassa. Daarnaast is ook 19% van de groenewarmteproductie in de vaste biomassa-categorie afkomstig van installaties voor gecombineerde elektriciteits- en warmteproductie in eigen beheer van de industrie. Het gaat hier om houtverbranding en slibverbranding. De laatste jaren is er een duidelijke stijging van het aantal houtverbrandingsinstallaties in de landbouwsector. De groene warmteproductie steeg hier met 12,4% ten opzichte van 2007. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 100/192 Figuur 50: Groene warmteproductie door biomassa installatie op basis van vloeibare biomassa (Vito, november 2011) De bijdrage in groene warmte van hout in deze mix van vaste biomassa bedraagt 95%. Slechts enkele installaties wenden andere vaste biomassastromen aan voor groene warmte productie. Zonder volledig te willen zijn, worden een aantal installaties hier besproken die eerste stappen ondernemen in het opzetten van energiewinning binnen een bioraffinageketen: Bij Stora Enso (Industrie/papier en uitgeverijen) werd een grote WKK-installatie in dienst gesteld in 2010 die als inputstromen houtafval (B-hout) en een RDF-fractie (Refused Derived Fuel) aanwendt. Dit is de tweede WKK op biomassa(-afval) die Stora Enso op zijn site heeft geïnstalleerd. De centrales draaien gedeeltelijk op eigen biomassa-afval, zoals black liquor, en bijkomend houtafval. De nieuwe biokrachtcentrale A&S Energie NV, een samenwerking tussen Aspiravi NV en Spano NV, is een voorbeeld hoe de houtverwerkende industrie op het einde van de keten, na materiaalrecyclage voor spaanplaat uit houtafval, de resterende fractie benut in een energiecentrale. Electrawinds heeft 4 verbrandingsinstallaties in Vlaanderen geïnstalleerd: drie centrales op vloeibare biomassa (16,6 MWe + 2 x 18 MWe) en een biostoomcentrale op vaste biomassa (18 MWe). Als vloeibare brandstof gebruikt Electrawinds een vloeibaar product dat in een eigen raffinageafdeling wordt ontwikkeld via een eigen procédé uit afvaloliën en -vetten. 3.7.4.2 Vergassing: productie syngas in Vlaanderen In Vlaanderen wordt de productie van syngas uit biomassa slechts in 1 installatie op commerciële schaal toegepast, namelijk binnen het BioPower project bij Electrabel bij de steenkool installatie in Ruien. Een vergasser van 17 MWe vermogen, gedimensioneerd op 120.000 ton houtchips per jaar werd in 2002 bijgeplaatst, naast een steenkoolketel van 200 MWe. Biomassa, in de vorm van hout, wordt vergast in een circulerende wervelbedreactor, en de bekomen syngassen worden vervolgens geïnjecteerd onder de steenkoolbranders in de Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 101/192 vuurhaard van de bestaande ketel van 200 MWe. Op 16 mei 2012 maakte de directie van Electrabel de intentie bekend om de volledige centrale van Ruien te sluiten1. Dit wil zeggen dat ook de vergasser zal gesloten worden. Figuur 51: Schema vergasser (OVAM/VITO jaarcontract 2004) 3.7.4.3 Productie pyrolyseolie in Vlaanderen Pyrolyse is het proces waarbij biomassa zonder toevoer van zuurstof wordt verhit, met als gevolg dat de biomassa zich opsplitst in een vaste, een vloeibare en een gasfractie, respectievelijk biochar, pyrolyse-olie en gas. Een pyrolyseproces wordt gestuurd op zoveel mogelijk olie, gezien de mogelijkheden van de benutting van de olie het breedst zijn. In vele gevallen worden de biochar en het syngas gebruikt om het verhittingsproces in stand te houden. Pyrolyse is een proces waar zeer veel onderzoek naar gebeurt en waar de eerste commerciële stappen genomen worden. De commercialisatie verloopt echter niet zonder hindernissen en is nog niet toe aan zijn grote doorbraak om verschillende redenen. BioOil Exploitation (Tessenderlo, Kinrooi) produceerde pyrolyseolie via flash-pyrolyse uit organische afvalstromen zoals waterzuiveringsslib, papierslib, stro, gras en zonnebloemzemelen. De resulterende olie kan zonder verdere raffinage gebruikt worden in de meeste gas- en dieselinstallaties met minimale aanpassingen. Naast pyrolyeolie (70%) levert dit proces biogas (15%) en biochar (15%), die in het proces worden aangewend als energiebron. 70% van de biochar wordt niet intern hergebruikt 2. Het bedrijf ging echter failliet in 2011. 3.8 Overzicht In onderstaande figuur wordt, naar analogie met het schema van IEA (Figuur 9), een aanzet gegeven voor de grafische weergave van de positie van de hiervoor genoemde bedrijven in het Vlaamse bioraffinagenetwerk. Hierbij werd de nadruk gelegd op de chemische processen van de bioraffinage. Gebruik van biomassa(rest)stromen rechtstreeks in materialen, voeding en veevoeding werd slechts in enkele gevallen aangegeven. Per biomassastroom (groen omrand) worden de bedrijven (blauwe kaders) weergegeven die deze stroom als input gebruiken. Platformen zijn geplaatst in donkerrode kaders. Ook bij de tussen- en eindproducten (gele kaders) staan de bedrijven (rode kaders) die deze producten op de markt aanbieden. Door via de pijlen de input(s) van een bedrijf te verbinden met de vermarkte producten van datzelfde bedrijf kunnen de gevolgde routes in kaart gebracht worden. 1 2 De Morgen 16/05/2012: Electrabel sluit centrale in Oost-Vlaamse Ruien http://www.bio-oil-holding.eu Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 102/192 Dergelijk schema kan verwerkt worden in een web-based toepassing die toelaat bijkomende informatie in te voegen, zoals kwantitatieve gegevens over verwerkte en geproduceerde volumes, geografische informatie over de locatie van de bedrijven, over de herkomst van de biomassa en de afzetmarkten van de producten. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 103/192 3.9 Besluit De in de vorige paragrafen beschreven bioraffinageketens en bedrijven die hier mee op commerciële schaal aan de slag zijn, zetten allemaal in op primaire biomassa als grondstoffen. Primaire biomassa biedt als voordelen dat de aanvoer van voldoende volume verzekerd is, dat de samenstelling en kwaliteit vrij constant zijn en dat er gewerkt kan worden met gewassen die speciaal voor een bepaalde toepassing ontwikkeld werden, waardoor de gewenste componenten in optimale vorm en hoeveelheid aanwezig zijn. Daartegenover staat dat primaire grondstoffen tegen marktprijzen aangekocht moeten worden, terwijl afval- en of nevenstromen goedkoop of zelfs gratis kunnen worden betrokken. Biologische afval- en nevenstromen worden momenteel voornamelijk gevaloriseerd in de veevoeding, als bodemverbeterend middel (compost) en voor de productie van bio-energie (verbranding, vergisting). Bij het gebruik van afval- of nevenstromen voor de productie van chemicaliën zullen steeds compromissen moeten worden gemaakt naar kwaliteit en zal in de meeste gevallen een voorafgaande zuivering of opconcentratie nodig zijn om heterogene stromen om te vormen tot een bruikbare grondstof met min of meer constante kenmerken. Gesteld dat de vereiste opzuivering technisch haalbaar is, zijn er uiteraard steeds kosten aan verbonden die de economische haalbaarheid in het gedrang kunnen brengen. De evolutie van de wereldmarktprijzen voor primaire grondstoffen zal hier van doorslaggevend belang zijn. Zo groeide de productie van bioplastics tijdens de jaren van hoge olieprijzen (tot midden 2008) en wezen alle toekomstvoorspellingen in de richting van een doorbraak van biogebaseerde plastics ten nadele van petroleumgebaseerde. Echter, zodra de olieprijs in elkaar zakte ten gevolge van de economische crisis, daalde ook de prijs van de klassieke oliegebaseerde polymeren, waardoor bioplastics economisch weer minder interessant werden 1. Het huidige hoofdstuk trachtte een bloemlezing te geven van de huidige industriële activiteiten in Vlaanderen in het domein van de biogebaseerde chemie. Daarbuiten gebeurt er in Vlaanderen ook heel wat onderzoek binnen universiteiten, onderzoeksinstellingen en bedrijven rond innovatieve verwerkingstechnieken en bioraffinage van ‘moeilijke’ stromen, zoals lignocellullosehoudende gewassen en reststromen. In het volgende hoofdstuk wordt een overzicht gegeven van de initiatieven die op dit vlak lopen en in de toekomst mogelijk de weg zullen vrijmaken voor het aanboren van nieuwe of meer hoogwaardige toepassingen van biomassa-, neven- en afvalstromen. 1 Communicatie Wim Grymonprez, Flanders Plastic Vision. Themanamiddag ‘Biopolymeren in perspectief’, Kortrijk, 3 april 2012 Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 105/192 4 Blik op de toekomst 4.1 Inleiding In het vorige hoofdstuk werd een beeld geschetst van de huidige stand van zaken met betrekking tot de biogebaseerde chemische industrie in Vlaanderen. Het voorliggende hoofdstuk gaat een stap verder en blikt vooruit naar wat de toekomst zou kunnen brengen. Het wil een impressie geven van de ontwikkelingen binnen het domein van de biogebaseerde chemie die we de komende jaren mogen verwachten in Vlaanderen. Dit om meer zicht te krijgen op de uitdagingen die dit waarschijnlijk met zich mee zal brengen naar de inzet van biogebaseerde grondstoffen toe. Niemand kan natuurlijk de toekomst voorspellen, hoewel de basis voor deze toekomst wel nu al wordt gelegd. Daarom zal deze toekomstschets bestaan uit gevolgtrekkingen uit een studie van de investeringen die vandaag gebeuren in de biogebaseerde chemie van morgen. Deze studie bestaat uit drie delen. Ten eerste, wordt een overzicht gegeven van de Vlaamse projectportfolio met betrekking tot innovatie binnen het domein van de biogebaseerde chemie. Vervolgens wordt een analyse gemaakt van de instanties die deze innovatie aansturen. Ten slotte, wordt een blik geworpen op de standpunten van de verschillende sectororganisaties over de richting die deze innovatie volgens hen zou moeten uitgaan. De biogebaseerde chemie wordt hierbij steeds geplaatst binnen een bredere context van bioraffinage. De focus in dit hoofdstuk ligt dus op wat in Vlaanderen gebeurt. We zijn er ons echter van bewust dat ook investeringen die in het buitenland worden gedaan de industrie hier vooruit kunnen helpen. Welke impact deze buitenlandse investeringen zullen hebben, is evenwel heel moeilijk in te schatten. Zo is het bijvoorbeeld helemaal niet zeker dat buitenlandse bedrijven hun concurrentieel voordeel snel uit handen zullen willen geven door innovatieve technologieën te gaan vermarkten. Daarom werd er voor gekozen de focus in deze studie op Vlaanderen te houden. Het creëren van een vruchtbaar klimaat voor innovatie ter promotie van de ontwikkeling van een bio-economie, waardoor Vlaanderen een koploper wordt in Europa, zal immers op termijn vermoedelijk meer voordelen opleveren dan wachten op wat uit het buitenland komt. 4.2 Overzicht Vlaamse projectportfolio 4.2.1 Toelichting In het kader van deze studie werd een (voorlopig) overzicht gemaakt van de innovatieprojecten binnen het domein van de biogebaseerde chemie die kunnen worden gerekend tot de Vlaamse projectenportfolio. Dit overzicht werd bekomen door op zoek te gaan in de CORDIS-databank (http://cordis.europa.eu/home_en.html) en de databank van het Vlaams Innovatienetwerk (http://www.innovatienetwerk.be/projects/search), en door te vragen aan een aantal relevante sectororganisaties, de UGent en het ILVO naar de projecten die zij hebben/hadden lopen of waarvan ze op de hoogte zijn. Elk project waarin minstens een Vlaamse partner participeert of participeerde, werd in het overzicht opgenomen. Dit vanuit het idee dat, ondanks het feit dat deze Vlaamse organisaties of bedrijven niet bij alle projecttaken betrokken zijn, ze wel minstens actief deelnemen aan de kennisuitwisseling die in de context van een dergelijk project plaatsvindt. En deze kennis dus ook gedeeltelijk in Vlaanderen aanwezig is. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 107/192 Als uitgangspunt voor het samenstellen van deze projectportfolio hebben we de ontwikkeling van biogebaseerde chemicaliën genomen, en dit binnen een bioraffinagecontext. Dit wil zeggen dat we vanuit een ketenperspectief naar de productie van biochemicaliën hebben gekeken en ook projecten die innovatie bewerkstelligen meer vooraan in de keten hebben opgenomen, net zoals projecten die een bijdrage zouden kunnen leveren tot het sluiten van ketens waar de productie van biochemicaliën deel van uitmaakt. Enkel projecten die gericht zijn op de productie of het oogsten van biomassa – zolang het oogsten geen elementen van primaire raffinage includeert – werden uit deze lijst weerhouden (zie ook onderstaande Figuur 52). Dit omwille van de limieten in tijd en budget die dit onderzoek kent. Figuur 52: Raffinageketen die als basis fungeerde voor het classificeren van projecten Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 108/192 In bijlage 3 wordt een alfabetisch overzicht gegeven van de projecten die, op basis van de informatie waar wij over beschikken, in aanmerking komen om te worden opgenomen in dit rapport. Deze alfabetische lijst bestaat uit 2 delen: eerst wordt een oplijsting gegeven van projecten die reeds zijn afgelopen, daarna van de projecten die momenteel nog lopen. Wat betreft deze laatste, werd er van uitgegaan dat elk project met als einddatum 2012 of later, een nog lopend project is. De Vlaamse partners in deze projecten werden steeds grijs gearceerd weergegeven. In de hierna volgende paragraaf wordt meer inzicht gegeven in deze projectportfolio. De verschillende projecten worden er geclassificeerd zodat duidelijk wordt waar het zwaartepunt momenteel ligt in de bestaande portfolio. Ook eventuele hiaten kunnen uit deze classificatie worden afgeleid. Let wel, door een gebrek aan informatie over een deel van de projecten, konden deze niet allemaal worden meegenomen in deze analyse. Enkel de projecten die in het alfabetisch overzicht in bijlage 3 een geel gearceerde titel kregen, zijn terug te vinden in de hierna volgende classificatie. 4.2.2 Een blik op de samenstelling van de Vlaamse projectportfolio Innovatie wordt nog al te vaak begrepen als louter technologie-ontwikkeling, waarbij technologie dan staat voor een instrument waarmee iets kan worden gedaan (iets maken, meten, filteren, optillen, …). Nochtans houdt technologie-ontwikkeling veel meer in en gaat het ook over het ontwikkelen van kennis om met een dergelijk instrument aan de slag te gaan, over het aanpassen van de infrastructurele omgeving waarbinnen dit instrument zal worden ingezet, over het actualiseren van normen, waarden en wet- en regelgeving, over maatschappelijke acceptatie, en dergelijk meer. Teruggaand naar het concept ‘innovatie’ zelf, is technologie ook niet altijd de beste oplossing om aan een veranderende maatschappelijke behoefte tegemoet te komen. Meestal dienen meer aspecten dan louter technologie in overweging te worden genomen (Loorbach, 2007; Rotmans en Loorbach, 2010). Soms kunnen namelijk ook procesmatige, institutionele of andere vernieuwingen een (groot deel van de) gezochte oplossing bieden. In het classificatieraamwerk dat werd opgesteld om meer zicht te krijgen op welke projecten er allemaal zitten in de Vlaamse projectenportfolio rond biogebaseerde chemie, werd dan ook gekeken naar meer dan enkel technologieontwikkeling. Er werd meer bepaald een onderscheid gemaakt tussen: ― Onderzoek op technologisch vlak: projecten waarin de focus ligt op de ontwikkeling van een of meerdere nieuwe technologieën, of op de optimalisatie van bestaande technologieën, zodat deze kunnen worden ingezet in productieprocessen kaderend binnen primaire raffinage, secundaire raffinage of het sluiten van kringlopen (zie bovenstaande Figuur 52). ― Onderzoek op economisch vlak: projecten waarin economische aspecten gerelateerd aan de verdere uitbouw van bioraffinageketens die uitmonden in de productie van biochemicaliën worden onderzocht, gaande van inventarisaties van biomassastromen die vanuit economisch standpunt als grondstof kunnen fungeren tot de ontwikkeling van nieuwe businessmodellen. ― Onderzoek op logistiek vlak: projecten waarin logistieke aspecten die verbonden zijn aan de uitbouw van bioraffinageketens die uitmonden in de productie van biochemicaliën worden onderzocht. ― Onderzoek op sociaal vlak: onderzoek naar de gevolgen op sociaal vlak van de verdere uitbouw van bioraffinageketens die uitmonden in de productie van biochemicaliën in Vlaanderen (vb. effecten van een verhoogde consumptie van geïmporteerde biomassa in Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 109/192 ― ― Vlaanderen op de sociale status van de producenten van deze biomassa, al dan niet in het Zuiden). Onderzoek op ecologisch vlak: onderzoek met betrekking op de ecologische gevolgen van een verhoogde consumptie van (geïmporteerde) biomassa in Vlaanderen. Onderzoek op het vlak van governance: alle onderzoek gerelateerd aan wetten en regelgeving en andere elementen die sturing geven aan de richting waarin de bioraffinagepraktijk, en dan meer specifiek de productie van biochemicaliën, zich ontwikkelt in Vlaanderen (systeemanalyses, opzetten communities of practice, dichter bij elkaar brengen van spelers in de keten, visieontwikkeling, draagvlakcreatie, etc.). In de rest van deze paragraaf wordt een schematisch overzicht gegeven van de samenstelling van de Vlaamse projectportfolio, ingedeeld naar de zonet opgesomde categorieën. Binnen de categorie ‘onderzoek op technologisch vlak’ wordt verder een onderscheid gemaakt tussen projecten die een technologie ontwikkelen op laboschaal, die een technologie opschalen tot pilootschaal of die een technologie ook al uittesten onder industriële condities (demoschaal). Binnen de overige categorieën wordt een verdere opdeling gemaakt tussen projecten waarin louter theoretisch werk wordt geleverd of waarin theorie ook al gekoppeld wordt aan de praktijk door binnen een ‘real life’ omgeving aan de slag te gaan. Elke classificatie volgens de hierboven opgesomde categorieën wordt vergezeld van een conclusie. Deze conclusies zijn gebaseerd op de informatie die momenteel publiek is en hebben hierdoor enkel betrekking op het deel van de projecten die konden worden meegenomen in de analyse. Deze conclusies dienen dan ook te worden gezien als voorlopige conclusies die eventueel kunnen worden herzien bij verder onderzoek. 4.2.2.1 Onderzoek op technologisch vlak Technologieën voor primaire raffinage Situering projectactiviteiten in de waardeketen (rode kader): Figuur 53: Technologieën voor primaire raffinage Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 110/192 Situering projectactiviteiten binnen 1) verschillende types primaire bioraffinageketens (horizontaal) en 2) de innovatieketen (verticaal): type biomassa aan granen basis (primaire) raffinageketen olierijke bio lignocellulo massa serijke bio massa demoschaal onbepaald NEMO ProEthanol 2G SUNLIBB WOODY laboschaal pilootschaal natte biomassa VISIONS BIOCORE NEMO ProEthanol 2G SUNLIBB VISIONS SUNLIBB Opmerkelijk is dat met betrekking tot primaire bioraffinage, Vlaamse partners bijna uitsluitend betrokken zijn bij projecten waarin technologie wordt ontwikkeld voor de raffinage van lignocelluloserijke biomassa. Hier kan aan worden toegevoegd dat de technologieontwikkeling bij elk van deze projecten vermoedelijk ook daadwerkelijk volledig of minstens voor een deel in Vlaanderen plaatsvindt. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 111/192 Technologieën voor secundaire raffinage Situering projectactiviteiten in de waardeketen (rode kader): Figuur 54: Technologieën voor secundaire raffinage Situering projectactiviteiten binnen 1) verschillende types secundaire bioraffinageketens (horizontaal) en 2) de innovatieketen (verticaal): Ander Syngas Biogas Pyrolyseolie Waterstof BIOSURFING BIOTEXT I NOVOSIDES Eiwitten BIOCOR E NEMO ProEthan ol 2G SUNLIBB Plantaardige olie NEMO BIOCORE Bio-Packing BIOTEXT I Nature Wins NOVOSIDES Polymelkzuur I Polymelkzuur II NOTEREFIGA WOODY Lignine C5- en C6suikers Pilootschaal Demoschaal C6-suikers Laboschaal C5-suikers Type platform aan basis van (secundaire) raffinageketen SUNLIBB Opmerkelijk is dat met betrekking tot secundaire bioraffinage, Vlaamse partners uitsluitend betrokken zijn bij projecten waarin technologie wordt ontwikkeld voor de raffinage van suikerrijke stromen. Een verdere analyse laat zien dat in een groot deel van deze projecten wordt gefocust op de toepassing van PLA, met toepassing in de textielsector of als verpakkingsmateriaal. De technologieontwikkeling vindt in het geval van elk van deze projecten vermoedelijk ook daadwerkelijk voor een deel in Vlaanderen plaats. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 112/192 Technologieën om te komen tot een sluiting van kringlopen Situering projectactiviteiten in de keten (rode pijlen): Figuur 55: Technologieën om te komen tot een sluiting van kringlopen De technologieontwikkeling vindt in het geval van elk van deze projecten vermoedelijk ook daadwerkelijk voor een deel in Vlaanderen plaats. Technologieën om te komen tot een sluiting van kringlopen Situering projectactiviteiten in de keten (rode pijlen): Figuur 56: Technologieën om te komen tot een sluiting van kringlopen Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 113/192 Situering projectactiviteiten in de innovatieketen: Laboschaal GENESYS, MEMPROREC, Recycling of PLA, RENUWAL Pilootschaal DuPoCo Demoschaal Wanneer er gekeken wordt naar alle projecten waarin gewerkt wordt aan de validatie van biogebaseerde nevenstromen, inclusief degene die omwille van een gebrek aan informatie nog niet konden worden geclassificeerd (zie ook bijlage 2), dan is te noteren dat het gaat om 11 van de in totaal 55 projecten (20%): ― DuPoCo: productie potgrond uitgaande van groencompost en lokaal beschikbare en geproduceerde organische nevenstromen. ― SYNECO: productie compost uitgaande van organische nevenstromen. ― FERTIPLUS: productie compost en biochar uitgaande van organische reststromen uit de landbouw en het grootstedelijk gebied. ― MEMPROREC: extractie van alcoholen en organische zuren uit landbouwoverschotten en ander biologische processtromen. ― BIOPOL: productie PHB uit organische afvalstromen. ― Evaluatie van de inzet van snelle pyrolyse: productie pyrolyseolie uitgaande van industrieel en huishoudelijk afval. ― Recycling PLA: productie PLA uit PLA-afval. ― VISIONS: Valorisatie van organische nevenstromen – Ontwikkeling van tweedegeneratie technologieën voor de bio-economie in Vlaanderen. ― Symbiose: oprichten van een platform voor de valorisatie van afval- en nevenstromen. Al deze projecten hebben gemeen dat een deel van het onderzoek er uit bestaat te bepalen welke organische nevenstromen precies in aanmerking komen voor de toepassing die men in het project voor ogen heeft. Vervolgens zijn er nog 2 projecten waarin de belangrijkste projectdoelstelling er uit bestaat te zoeken naar mogelijkheden om bepaalde organische nevenstromen te valideren. Het is dus niet uit te sluiten dat de uiteindelijke toepassing van deze stromen buiten de biogebaseerde chemie zal liggen: ― Valorisatie grijze garnaal en bijproducten: valorisatie bijproducten van de garnalenvisserij en –verwerking. ― GENESYS: valorisatie nevenstromen van de groenten-, fruit- en aardappelproductie en discards van de visserij (een derde luik in dit onderzoek is de valorisatie van organische reststromen via compostering). Tot slot, zijn er 2 projecten waarin technologie wordt ontwikkeld voor de productie van bioethanol uit lignocelluloserijke stromen, maar waarbij het projectvoorstel expliciet vermeldt dat zal gewerkt worden met biogebaseerde reststromen. Deze projecten werden daarom eveneens opgenomen in de classificatie onder ‘technologieën voor primaire raffinage’: ― VaLiCel. ― Bio-ethanol uit lignocellulose grondstoffen. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 114/192 4.2.2.2 Onderzoek op economisch vlak ALCHEMIS Biorefinery Euroview BIOREF-INTEG BIOCLUSTER BIOCORE DuPoCo ECP Evaluatie van de inzet van snelle pyrolyse GENESYS NEMO ProEthanol 2G RENUWAL Theoretisch SUSTOIL onderzoek VISIONS Praktijkexperiment BIOCHEM Kenmerkend voor het economisch onderzoek dat werd uitgevoerd, is dat het in zo goed als alle gevallen gaat om het uitvoeren van economische haalbaarheidsstudies, marktanalyses of het uitwerken van businessplannen. Het project ‘BIOCHEM’ was een uitzondering wat dit betreft. Dit project had tot doel een toolbox te ontwikkelen die KMO’s en startende bedrijven helpt om de belangrijkste barrières te overwinnen wanneer ze met een biogebaseerd product op de markt willen komen. Deze toolbox werd ook daadwerkelijk ontwikkeld in interactie met een selectie aan bedrijven met dergelijk profiel. 4.2.2.3 Onderzoek op logistiek vlak Theoretisch onderzoek Praktijkexperiment 4.2.2.4 BIOCHAR BIOCORE ECP GENESYS Grenzeloze Logistiek VISIONS Onderzoek op sociaal vlak Theoretisch onderzoek Praktijkexperiment 4.2.2.5 Onderzoek op ecologisch vlak BIOCHAR BIOREF-INTEG SUSTOIL BIOCORE Bos en bio-energie ECP Hernieuwbare kunststoffen: belangrijke component in de bio-economie ProEthanol 2G Theoretisch SUNLIBB onderzoek VISIONS Praktijkexperiment BIOCHAR Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 115/192 Het ecologisch onderzoek betreft in zo goed als al de hier opgelijste projecten een LCA-studie naar de belangrijkste milieu-impacts. BIOCHAR werd eveneens als praktijkexperiment geclassificeerd omdat in het project door middel van veldtests wordt nagegaan wat het effect is van biochar in bodems op de plantengroei, de waterbergende capaciteit, bodemstructuur, bodemvruchtbaarheid, het microbieel leven en de emissie van broeikasgassen. 4.2.2.6 Onderzoek op het vlak van governance ARBOR Biorefinery Euroview BIOCHAR BIOCORE BIOREF-INTEG Bos en bio-energie DuPoCo Evaluatie van de inzet van snelle pyrolyse GENESYS Hernieuwbare kunststoffen: belangrijke component in de bio-economie Realisation of biopolymer based sustainable products RENUWAL Studie ter kwantificering van biomassastromen SUSTOIL Theoretisch The knowledge-based bio-economy (KBBE) in Europe onderzoek VaLiCel BIOCHAR BIOCLUSTER Change2Bio ECP GENESYS Hernieuwbare kunststoffen: belangrijke component in de bio-economie SYMBIOSE Praktijkexperiment VISIONS Theoretisch onderzoek op het vlak van governance spits zich voornamelijk toe op het maken van overzichten aangaande de (technologische) stand van zaken met betrekking tot bepaalde aspecten van bioraffinage (in Europa). Dergelijk werk laat toe om schakels in bioraffinageketens beter op elkaar af te stemmen en werd daarom hier geklasseerd als theoretisch onderzoek op het vlak van governance. Onder praktijkexperimenten, aan de andere kant, werden projecten ondergebracht waarin ook daadwerkelijk stakeholders worden betrokken of waarin actief gewerkt wordt aan instrumenten of platformen om afzonderlijke spelers binnen raffinageketens met elkaar in contact te brengen. 4.2.3 Conclusies over de Vlaamse projectportfolio Volgende conclusies werden getrokken op basis van bovenstaand overzicht van de Vlaamse projectportfolio: ― Deze portfolio is vrij klein. Vlaanderen wordt gekenmerkt door een omvangrijke chemische sector en is ook op biotechnologisch vlak een sterke speler wereldwijd. Het is dan ook opmerkelijk dat gedurende de tijdsspanne waarbinnen deze studie liep, niet meer projecten konden worden teruggevonden gelinkt aan de ontwikkeling van biochemicaliën en de raffinageketens die er naartoe leiden. Buiten de mogelijkheid dat er in praktijk inderdaad nog relatief weinig onderzoek plaatsvindt in Vlaanderen naar de ontwikkeling van biochemicaliën, denken we aan volgende twee redenen die dit kunnen verklaren: Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 116/192 Het onderzoek naar de ontwikkeling van biochemicaliën vindt voornamelijk plaats binnen universiteiten en bedrijven, waardoor projecten waarin meerdere partners participeren weinig representatief zijn. Vervolgonderzoek dat specifiek de focus legt op innovatie op het vlak van de biogebaseerde chemie binnen universiteiten en binnen bedrijven, zou hierover opheldering kunnen brengen. – De informatie over welke innovatieprojecten allemaal doorgaan in Vlaanderen is niet optimaal ontsloten. Zo is er bijvoorbeeld geen up-to-date overzicht publiek beschikbaar met daarin alle essentiële informatie over het onderzoek dat kan genieten van IWTsubsidiëring. Een van de grote uitdagingen in de verdere ontwikkeling van de bio-economie zal de uitbouw zijn van logistieke systemen die toelaten biomassa te transporteren van de ene schakel naar de andere in bioraffinageketens. Vanuit deze optiek, zou kunnen worden gezegd dat het aandeel van de projecten waarin onderzoek wordt gedaan op logistiek vlak relatief klein is. Er konden geen projecten worden gevonden waarin Vlaamse partners participeren én waarin aandacht wordt besteed aan de sociale gevolgen van de groei van de biogebaseerde chemie en het verhoogde biomassagebruik voor industriële doeleinden die dit met zich meebrengt. Er konden geen projecten worden gevonden waarin wordt gewerkt aan instrumenten (evaluatiekaders) aan de hand waarvan het al dan niet duurzaam zijn van biomassa of biogebaseerde producten kan worden afgetoetst (met uitzondering van de OVAMduurzaamheidsstudie waar in het eerste hoofdstuk naar werd verwezen), noch projecten waarin beslissingsondersteunende instrumenten worden ontwikkeld die zouden kunnen helpen om biogebaseerde grondstoffen in te zetten voor de maatschappelijk meest gewenste toepassing. De projecten waarin gewerkt wordt aan technologische innovatie zijn vrij eenzijdig gericht op enerzijds technologieën voor de raffinage van lignocelluloserijke stromen (primaire raffinage) en anderzijds voor de raffinage van suikerplatformen (secundaire raffinage). – ― ― ― ― 4.3 Schets van het Vlaamse innovatielandschap: wie draagt bij tot de uitbouw van bioraffinageketens? In bijlage 4 wordt een overzicht gegeven van alle Vlaamse organisaties die op een of andere manier bijdragen aan de verdere ontwikkeling van een bio-economie in Vlaanderen. Er wordt een onderscheid gemaakt tussen: ― sectorfederaties en daaraan verbonden organisaties (12) ― kennisinstellingen en daaraan gelieerde organisaties (11) ― overheidsorganisaties (4) ― netwerken en platforms (11) ― financieringsprogramma’s en –agentschappen (4) Wanneer ingezoomd wordt op de organisaties uit deze lijst waarvan het actiedomein specifiek ligt binnen, of overlap vertoont met, het domein van de biogebaseerde chemie, dan wordt deze lijst veel korter. Het gaat meer bepaald om: ― sectorfederaties en daaraan verbonden organisaties: FlandersBio (sectororganisatie van de life sciences en de biotechnologiesector in Vlaanderen), essenscia (sectororganisatie van de chemie) en haar dochterorganisatie Bio.be (vertegenwoordigt de Belgische biotechindustrie) ― kennisinstellingen en daaraan gelieerde organisaties: De 5 Vlaamse universitaire associaties, het ILVO, het VIB, VITO en BioBase Europe hebben allemaal onderzoek lopen dat bijdraagt tot de verdere ontwikkeling van de biogebaseerde chemie. Voor meer details hiervoor wordt verwezen naar voorgaande paragraaf, het overzicht met innovatieprojecten in bijlage 3 en de websites van de respectievelijke onderzoeksinstituten. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 117/192 ― ― ― overheidsorganisaties: In Vlaanderen bestaat momenteel nog geen overheidsorganisatie of –programma met focus op de bio-economie, waarbinnen dan logischerwijs ook onderwerpen zouden worden behandeld die betrekking hebben op de ontwikkeling van een biogebaseerde chemie. Vrij recent werd wel gestart met het organiseren van een interdepartementale dialoog over dit thema. Hiertoe werd het interdepartementaal overlegplatform voor de bio-economie opgericht. netwerken en platforms: CINBIOS (netwerk voor ondernemingen en kennisinstellingen actief binnen het domein van de industriële biotech), het Vlaams algenplatform (VAP), Ghent Bio-Energy Valley (netwerkorganisatie ter promotie van de bio-cluster in de Gentse regio en de ontwikkeling van een Europese bio-economie) en FISCH (organisatie ter ondersteuning van de transitie naar een duurzame chemie in Vlaanderen) financieringsprogramma’s en -agentschappen: In Vlaanderen bestaan momenteel (nog) geen financieringsinstrumenten specifiek ter ondersteuning van de ontwikkeling van een biogebaseerde chemie of, meer algemeen, een bio-economie. Bij dit overzicht kunnen volgende zaken worden opgemerkt: ― Zowel bedrijfsleven als onderzoeksinstellingen zijn relatief goed vertegenwoordigd in de lijst met organisaties en platformen die bijdragen tot de uitbouw van een biogebaseerde chemie in Vlaanderen. Er zijn ook verschillende organisaties die zich toeleggen op het creëren van samenwerkingsverbanden en het uitwisselen van informatie en kennis tussen deze twee werelden (bv. Ghent Bio-Energy Valley, CINBIOS, VAP en FISCH). ― Er ontbreekt een orgaan op het niveau van de Vlaamse overheid dat de middelen en bevoegdheden heeft om Vlaams beleid gerelateerd aan de ontwikkeling van een bioeconomie over beleidsgrenzen heen te coördineren, integreren en tot uitvoer te brengen. Het gevolg is dat momenteel bijvoorbeeld geen innovatieprogramma bestaat (incl. daarbij horende financieringsinstrumenten) dat de richting weerspiegelt waar men van overheidswege wil dat middelen voor onderzoek en innovatie prioritair op worden ingezet. Er ontbreekt eveneens het nodige instrumentarium om activiteiten binnen de bedrijfswereld in lijn te brengen met van overheidswege opgestelde doelstellingen voor de ontwikkeling van een biogebaseerde chemie in Vlaanderen. Het model van de ‘triple helix of innovation’ leert dat het functioneren van innovatiesystemen in belangrijke mate afhankelijk is van drie maatschappelijke gremia, namelijk de overheid, het bedrijfsleven en de wetenschappelijke wereld, en de manier waarop deze interageren (Etzkowitz en Leydesdorff, 2000). Een eerste voorzichtige conclusie op basis van bovenstaande twee opmerkingen zou dan ook kunnen luiden dat een van deze drie poten beter zou moeten worden uitgebouwd om te komen tot een gezond innovatieklimaat, dat op een efficiënte en effectieve manier bijdraagt tot de verdere ontwikkeling van een biogebaseerde chemie in Vlaanderen. Er lijken, zelfs op basis van deze beperkte analyse, voldoende indicaties te zijn die er op wijzen dat de overheid haar rol niet optimaal uitspeelt. Wanneer vervolgens een stap verder wordt gezet, en wordt gekeken naar de betrokkenheid van het maatschappelijk middenveld en het informeren en consulteren van de burger, kan worden opgemerkt dat ook wat dit betreft nog verder actie moet worden ondernomen. Het overzicht in bijlage 4 en informatie verkregen via de interviews die werden afgenomen naar aanleiding van deze studie, leren dat enkel de Bond Beter Leefmilieu (BBL) momenteel op structurele basis betrokken is bij overleg aangaande de ontwikkeling van een bio-economie in Vlaanderen. 4.4 Visies sectororganisaties op de verdere ontwikkeling van de biogebaseerde chemie in Vlaanderen In het kader van dit onderzoek werd aan 7 sectororganisaties gevraagd hun visie te geven op de verder ontwikkeling van een bio-economie in Vlaanderen, met name aan de Boerenbond, essenscia, FlandersBio, FEVIA, Fedustria, Centexbel en Cobelpa. Dit werd gedaan door hen per mail 5 concrete vragen voor te leggen, welke ze vervolgens via intern overleg konden beantwoorden. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 118/192 Er werd bewust voor gekozen om met deze vragen in te gaan op de ontwikkeling van een bioeconomie in het algemeen, en niet enkel te focussen op de uitbouw van een biogebaseerde chemische sector in Vlaanderen. Dit omdat we er van uitgaan dat de inzet van biomassa in de chemische sector niet kan worden los gezien van het gebruik van biomassa in andere sectoren. Zoals werd aangegeven in hoofdstuk 1, moet er rekening mee worden gehouden dat de beschikbare hoeveelheden biomassa niet groot genoeg zullen zijn om aan alle vraag te voldoen, waardoor er keuzes zullen moeten worden gemaakt. Deze keuzes zullen vermoedelijk niet liggen binnen de grenzen van een sector, maar zullen moeten worden gemaakt over sectoriële grenzen heen. In bijlage 5 zijn de antwoorden van de sectororganisaties op de 5 gestelde vragen integraal te lezen. Hieronder worden per vraag enkel de opmerkelijkste parallellen en verschillen tussen de gegeven antwoorden weergegeven: 1. Waarom zou Vlaanderen, meer dan andere regio’s, moeten inzetten op het vervangen van fossiele grondstoffen door biomassa? Belangrijkste punt van overeenkomst tussen de ontvangen antwoorden: Vlaanderen is een regio die niet beschikt over eigen voorraden fossiele grondstoffen. Daar tegenover staat dat de Vlaamse industrie sterk afhankelijk is van deze grondstoffen. Biomassa kan daarom worden gezien als een alternatieve en bijkomende bron van grondstoffen die mee kan helpen de bevoorradingszekerheid te garanderen. 2. In de zoektocht naar een balans tussen de verschillende mogelijke toepassingen voor biomassa is de cascade ‘food-feed-material-energy’ een goede vuistregel. Bent u hiermee akkoord? Indien ‘nee’, waarom niet? Belangrijkste punt van overeenkomst tussen de ontvangen antwoorden: Voedsel moet, vanuit een mondiaal perspectief gezien, op de eerste plaats staan. Belangrijkste discussiepunten: ― Moet wat op mondiale schaal geldt één op één worden overgezet naar Vlaanderen, zonder rekening te houden met de lokale omstandigheden? Moet ook in een regio waar de toegang tot voldoende en betaalbare voeding kan worden gegarandeerd, bijvoorbeeld voedsel op de eerste plaats staan? ― Moet het creëren van een level playing field niet worden gegarandeerd en zo de rol van de markt worden versterkt? ― Welke plaats krijgt het garanderen van de bodemvruchtbaarheid en het sluiten van nutriëntencycli in deze cascade? ― Moet veevoeding (automatisch) op de tweede plaats komen? Moet het aandeel dierlijke producten in de menselijke voeding niet worden gereduceerd vanuit klimaatsoverwegingen? ― Moet er geen onderscheid worden gemaakt tussen vezels en materialen, zodat natuurlijke vezels zoals vlas, hennep of jute eerst worden ingezet voor toepassingen waarvoor doorgedreven verwerking niet nodig is? 3. De reële vraag van consumenten naar (groene) energie, voeding, materialen, etc. ligt niet altijd in lijn met de prijs die voor biogebaseerde grondstoffen wordt betaald op de (internationale) markten of de plaats die deze biomassatoepassingen krijgen in cascades zoals hierboven vermeld. Zo vertrouwt Vlaanderen op de inzet van grote hoeveelheden biomassa om aan de doelstellingen inzake hernieuwbare energie te voldoen, hoewel energietoepassingen in dergelijke cascades vaak onderaan staan qua prioriteit. Hoe denkt u dat er afstemming kan komen tussen de reële vraag naar biogebaseerde producten en de bestemming van de (beperkt) beschikbare biomassa? Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 119/192 In lijn met de antwoorden op voorgaande vraag, zijn er weinig overeenkomsten terug te vinden in de antwoorden gegeven op deze vraag. Belangrijkste discussiepunten: ― De toegevoegde waarde gecreëerd per ton biomassa die wordt gebruikt, moet richtinggevend zijn voor de bestemming die biomassastromen krijgen. ― Er dient een level playing field te worden gecreërd op basis van ‘objectieve’ duurzaamheidscriteria. ― Het is aan te raden een prioriteitenvolgorde op te stellen zoals in bijvoorbeeld voorvermelde cascade wordt gedaan. ― Biogebaseerde afvalstromen moeten worden ingezet als grondstof voor chemie en energie. ― De afstemming tussen vraag en aanbod voor bepaalde biomassatoepassingen dient op Europees niveau te worden geregeld. 4. Welke externe kosten (milieu, sociaal) dienen voor u in rekening te worden gebracht wanneer het gaat over het verbruik van biomassa in Vlaanderen? Moet er wat dit betreft een onderscheid gemaakt worden, volgens u, tussen biomassa en andere grondstoffen? Er zijn geen elementen te vinden in de antwoorden van de verschillende sectororganisaties die in al deze antwoorden voorkomen. Een element dat wel regelmatig terugkomt, is dat áls externe (maatschappelijke) kosten worden geïnternaliseerd, dit dan op dezelfde manier moet gebeuren bij alle mogelijke grondstoffen (dus ook bij fossiele grondstoffen, ertsen, afvalstromen, etc.) ongeacht het toepassingsdomein. 5. Welke taken moet de Vlaamse overheid volgens u opnemen om de overgang naar een meer op biomassa gebaseerde economie vlot en evenwichtig te laten verlopen? De antwoorden op deze vraag zijn vrij uiteenlopend. Enkele voorbeelden zijn de volgende: ― Het steunen van (toegepast) onderzoek. ― Het verzekeren van de toegang tot (geïmporteerde) biomassa. ― Het creëren van een vruchtbaar investeringsklimaat voor partijen die nieuwe producten. ― En/of technologieën naar de markt willen brengen. ― De projectmatige versoepeling van regelgeving (vb. milieuvergunningen) zodat beloftevolle initiatieven meer ruimte krijgen. ― Het grote publiek informeren over de voordelen die de inzet van hernieuwbare grondstoffen met zich meebrengt. ― … Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 120/192 5 Gluren bij de buren In dit hoofdstuk wordt een beknopt overzicht gegeven van het beleid in Nederland, Frankrijk en Duitsland ten aanzien van de ontwikkeling van een bio-economie. Dit hoofdstuk moet dan ook worden gezien als een kaderend hoofdstuk dat ingaat op een deel van de context waarbinnen de Vlaamse bio-economie, en het beleid terzake, zich ontwikkelt. 5.1 Nederlands beleid De Nederlandse overheid is al meerdere jaren bezig met het uitbouwen van beleid ter ondersteuning van de verdere ontwikkeling van een bio-economie. De eerste bouwstenen voor dit beleid volgden uit het ‘EnergieTransitie’ programma waarin verschillende ministeries, vertegenwoordigers van het bedrijfsleven, onderzoeksinstellingen en het maatschappelijk middenveld samenwerkten aan een verduurzaming van het Nederlandse energiesysteem. Dit transitieprogramma werd opgebouwd rond een aantal relevante thema’s, waaronder ‘biomassa’. Aan elk van deze thema’s werd een platform gekoppeld waarin publieke en private actoren samen de opdracht hadden knelpunten in beleid en regelgeving te identificeren en opportuniteiten voor innovatie te creëren. Het Platform Groene Grondstoffen richtte zich zo op de rol van biomassa in de energie- en chemische sector in Nederland. Over een deel van het werk verricht door dit platform wordt verslag gedaan in het ‘Groenboek energietransitie’, een rapport waar al veelvuldig naar werd gerefereerd en waarin een aantal duidelijke doelstellingen voor de middellange termijn naar voor werden geschoven, zoals de doelstelling om 30% van de fossiele grondstoffen in Nederland te vervangen door biomassa tegen 2030 (Platform Groene Grondstoffen, 2007). Dit groenboek heeft de Nederlandse overheid geïnspireerd tot het formuleren van een eerste overheidsvisie op de verdere ontwikkeling van een bio-economie in Nederland (LNV, 2007). De overheidsinitiatieven die hierna worden besproken volgden hieruit. 5.1.1 Interdepartementaal programma ‘biobased economy’ Het Interdepartementaal Programma ‘Biobased Economy’ (IPBBE) trad in voege in 2009 met de doelstelling de Nederlandse overheidsvisie op de bio-economie te operationaliseren. De ambitie van dit programma is ervoor te zorgen dat Nederland een leidende positie krijgt in de Europese bio-economie, en deze positie ook kan aanhouden. Het programma heeft de coördinatie- en regiefunctie binnen de overheid binnen biomassagerelateerde beleidsterreinen, en dit gezien over gehele waardeketens. De betrokken ministers behouden wel hun politieke verantwoordelijkheid 1. Dit interdepartementaal programma laat zich adviseren door 3 organen: ― Op wetenschappelijk vlak door de ‘Wetenschappelijke en Technologische Commissie Biobased Economy’ (WTC-BBE): Deze commissie bracht in 2011 (WTC-BBE, 2011) een kennis- en innovatieagenda uit waarin de langetermijn kennisvragen inzichtelijk worden gemaakt wil men in Nederland komen tot een duurzame en productieve bio-economie. ― Vanuit de top van het Nederlandse bedrijfsleven door de High Level Stuurgroep: Deze stuurgroep heeft de ambitie uitgesproken om de Nederlandse bio-economie de komende 10 jaar te laten groeien tot een jaarlijkse bijdrage van €20 miljard aan het BBP. ― Vanuit maatschappelijke organisaties via een dialoog geleid door het Instituut voor Maatschappelijke Innovatie: Deze dialoog resulteerde in een manifest waarin ruim veertig 1 Bron: http://www.biobasedeconomy.nl/overheid/ipbbe (geraadpleegd op 28/06/2012) Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 121/192 marktpartijen en NGO’s verklaren om samenwerkingsverbanden aan te gaan om de bioeconomie in praktijk vorm te geven. Ze spraken af om elkaar, indien mogelijk, te informeren over geleerde lessen, dilemma’s en aspiraties. Als uitgangspunt nemen ze hierbij een bioeconomie die de draagkracht van ecosystemen en de eerste levensbehoeften van mensen als randvoorwaarden erkent. 5.1.2 Innovatiecontract Biobased Economy Het Nederlandse overheidsbeleid voor een bio-economie is nauw verweven met het Nederlandse topsectorenbeleid. Met dit beleid wil het kabinet sectoren waarin Nederland wereldwijd uitblinkt nog sterker maken. Concreet betekent dit dat de overheid, het bedrijfsleven en de universiteiten een verbintenis zijn aangegaan om in consortia samen te werken aan innovatie die deze sectoren ten goede komt. De afspraken die hierbij werden gemaakt, zijn vastgelegd in zogeheten innovatiecontracten, die een set van maatregelen bevatten met betrekking tot fundamenteel onderzoek, toegepast onderzoek en de valorisatie van onderzoeksresultaten. Verder werden eveneens ‘human capital’ agenda’s opgesteld die advies bevatten om het onderwijs beter te laten aansluiten bij de arbeidsmarkt 1. Binnen dit topsectorenbeleid werd de ‘biobased economy’ benoemd als transversaal thema, en werd een Topconsortium voor Kennis en Innovatie (TKI) opgericht gesitueerd binnen de sector chemie. Dit topconsortium bracht in april het innovatiecontract ‘Groene groei: van biomassa naar business’ uit (TKI, 2012). Dit innovatiecontract bestaat uit zes werkpakketten die elk de totale innovatieketen van fundamenteel onderzoek tot en met valorisatie bestrijken. Het gaat om volgende werkpakketten: ― Biomaterialen: Dit werkpakket spitst zich toe op biomaterialen, gedefinieerd als “organische materialen, afkomstig van hernieuwbare (…) grondstoffen, zoals biokunststoffen, pulp en papier en benodigde ingrediënten”. De doelstelling is om binnen dit werkpakket nieuwe biomaterialen te ontwikkelen volgens een geïntegreerde ‘retro’-aanpak waarbij, uitgaande van de gewenste eigenschappen van de materialen in de eindproducten, wordt teruggeredeneerd naar de biomassagrondstoffen. ― Bio-energy & bio-chemicals: Dit werkpakket focust op de ontwikkeling van nieuwe technologieën die toelaten te komen tot een biogebaseerd energie-en grondstofgeïntegreerd systeem analoog met, en aansluitend bij, het bestaande petrochemische systeem, waarin fossiele grondstoffen worden verwerkt tot een compleet scala aan chemicaliën en brandstoffen. ― Geïntegreerde bioraffinage: Met ‘bioraffinage’ wordt in het innovatiecontract ‘Groene groei’ gedoeld op het op efficiënte, ecologisch en economisch verantwoorde wijze “ontrafelen” van plantaardige en dierlijke grondstoffen zodat “de volledige potentie van hun inhoudsstoffen benut kan worden”. Dit werkpakket wil via technologische innovaties (vb. ontsluiting afzonderlijke componenten in ligno-celluloserijke stromen) en de ontwikkeling van geïntegreerde bioraffinageconcepten (regionale biohubs, grootschalige bioraffinage, etc.) de verdere uitbouw van bioraffinageketens mogelijk maken. ― Teeltoptimalisatie en biomassaproductie: Deze programmalijn is gericht op (1) de veredeling van gewassen die hoogwaardige chemie- en energiegrondstoffen aanleveren, (2) de teelt van groene grondstoffen en (3) het ontwikkelen van duurzame zeewierproductieketens en teeltsystemen van microalgen. ― Terugwinnen en hergebruik: water, nutriënten en bodem: Dit werkpakket gaat over het terugwinnen van grondstoffen uit biogebaseerde nevenstromen en afval en het veilig en duurzaam hergebruik ervan bij de productie of de verwerking van biomassa, of bij het herstellen van de natuurlijke balansen in bodem- en watersystemen. ― Economie, beleid en duurzaamheid: Dit werkpakket is gericht op economisch en sociaalwetenschappelijk onderzoek, waaronder de ontwikkeling van (globale) macroeconomische modellen die de impact van de ontwikkeling van een bio-economie in kaart brengen, duurzaamheidsevaluaties of analyses naar de barrières in bestaande wet- en regelgeving. 1 Bron: http://www.rijksoverheid.nl/onderwerpen/ondernemersklimaat-en-innovatie/investeren-in-topsectoren (geconsulteerd op 28/06/2012) Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 122/192 5.1.3 Biorenewable Business Platform Het Biorenewable Business Platform is de opvolger van het Platform Groene Grondstoffen. Net zoals zijn voorloper, heeft dit platform als doelstelling naar voor geschoven om 30% van de hoeveelheid fossiele grondstoffen die in Nederland wordt verbruikt te vervangen door biogebaseerde tegen 2030. Hiertoe plant het platform volgende bijdragen te leveren: ― het formuleren van concrete businesscases met toegevoegde waarde voor de Nederlandse economie; ― het bij elkaar brengen van partijen die van deze businesscases een succes kunnen maken; ― het adviseren en faciliteren van de samenwerking tussen deze partijen; ― het in kaart brengen van eventuele knelpunten en deze aankaarten bij de bevoegde instanties (bv. importbarrières worden onder de aandacht gebracht bij de overheidsdiensten bevoegd voor deze materie). De leden van het Biorenewable Business Platform komen uit het bedrijfsleven en onderzoeksinstellingen. Ze worden zowel inhoudelijk als organisationeel ondersteund door Agentschap NL en ontvangen van overheidswege werkingsmiddelen1. Momenteel zijn er 3 voorbeeldprojecten lopende: ― Grasraffinage: Binnen het Grassa!-consortium wordt een procédé ontwikkeld dat toelaat achtereenvolgens een eiwit- en vezelrijke fractie te isoleren uit bepaalde grassoorten. Deze eiwitfractie vindt een toepassing in de veevoedingsindustrie. De vezels kunnen worden ingezet in de papier- en kartonindustrie (zie ook hoofdstuk 2). ― Eiwit uit algen: De doelstelling van dit project is om een proefboerderij van 10 ha te realiseren voor de kweek van algen voor gebruik in diervoeders. Eens voldoende kennis en kunde is opgebouwd in deze proefinstallatie, zal verder worden opgeschaald naar een omvang die het voor marktspelers interessant maakt om in te stappen (vermoedelijk een bedrijfsniveau van 50 tot 150 ha). ― Bio-ethyleen: Een van de ambities van de Nederlandse chemiesector is dat het land in 2050 bekend staat als het land van de groene chemie. Daarom bestaan er plannen om in de Rotterdamse haven een fabriek te bouwen voor de productie van bio-ethyleen uitgaande van bio-ethanol. Deze bio-ethyleen zou dan kunnen worden geïnjecteerd in het ARGpijpleidingennet dat chemiebedrijven in Nederland, België en Duitsland bevoorraadt. Aangezien er momenteel invoerheffingen moeten worden betaald voor de import van bioethanol, spitst het project zich toe op het ontwikkelen van een business case uitgaande van suikerbieten. 5.1.4 Beleidsinstrumentarium Aan het Nederlandse biogebaseerde-economie beleid zijn een aantal beleidsinstrumenten verbonden. Zonder volledig te willen zijn, wordt hieronder een beknopt overzicht gegeven van enkele van deze instrumenten: 5.1.4.1 Subsidieprogramma bioraffinage Binnen dit programma worden piloot- en demonstratieprojecten gesubsidieerd waarin nieuwe bioraffinagetechnologieën worden uitgetest. Voor de tender die momenteel loopt, werd € 10 miljoen vrijgemaakt, waarvan € 2 miljoen voor pilootprojecten en € 8 miljoen voor demonstratieprojecten2. 5.1.4.2 Green deals De Nederlandse overheid wil burgers, bedrijven, organisaties en andere overheden helpen bij het realiseren van initiatieven die bijdragen tot een meer duurzame samenleving, maar die 1 2 Bron: http://www.agentschapnl.nl/nieuws/biorenewables-business-platform-van-start (geconsulteerd op 28/06/2012) Bron: http://www.agentschapnl.nl/programmas-regelingen/regeling-bioraffinage Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 123/192 moeilijk van de grond komen. Dit doet ze door, onder meer, ‘green deals’ aan te gaan met de initiatiefnemers van dergelijke projecten. Hierbij worden volgende uitgangspunten gehanteerd: 1) de indiener moet zelf een actieve rol spelen bij de uitvoering van het initiatief,; 2) het moet gaan om concrete initiatieven op het gebied van grondstofgebruik, biodiversiteit en water, duurzame mobiliteit, duurzame energie en energiebesparing (green deals zijn dus niet uitsluitend toegespitst op thema’s gerelateerd aan de bio-economie); 3) het initiatief moet rendabel zijn of kunnen worden; 4) het initiatief moet binnen de 3 jaar resultaat hebben en; 5) het initiatief moet tot nieuwe economische activiteit leiden of tot kostenbesparingen voor bedrijven en burgers. De rol van de overheid kan verschillende gedaantes aannemen binnen dergelijke green deals, gaande van het instellen van fiscale stimuleringsmaatregelen (bv. belastingsaftrek van bepaalde kosten mogelijk maken), over het optreden als bemiddelaar om onderhandelingen vlot te trekken, tot het optreden als launching customer. Een voorbeeld van een maatregel die reeds werd genomen naar aanleiding van een green deal, is het uitbreiden van de lijst met soorten biomassa die in aanmerking komen voor covergisting1. 5.1.4.3 Transitiehuis biobased economy Het Transitiehuis werd opgericht met als doelstelling gespecialiseerd onderzoek toegankelijk te maken voor KMO’s en de kansen voor deze bedrijfsgroep om hun biogebaseerde producten, technologieën en/of diensten succesvol naar de markt te brengen te vergroten. Deze doelstelling wil de Nederlandse overheid verwezenlijken door op regionale schaal samenwerking tussen bedrijven en onderzoeksinstellingen over sector- en disciplinaire grenzen heen te ondersteunen. Het verbinden van bestaande netwerken en het ontwikkelen van nieuwe ketens staat hierbij centraal. Het transitiehuis kreeg een budget van € 2 miljoen toegekend. De belangrijkste output van dit transitiehuis zijn levensvatbare business cases 2 5.1.4.4 PPS-programma’s: BE-Basic De Nederlandse overheid participeert in verschillende PPS-constructies die bijdragen tot de ontwikkeling van nieuwe technologieën en andere innovaties voor een bio-economie. Hier geven we BE-Basic als voorbeeld, een initiatief dat grote gelijkenissen vertoont met het Vlaamse Ghent Bio-energy Valley en dat kan worden gezien als een directe concurrent van dit Vlaamse initiatief. BE-Basic (Biobased Ecologically Balanced Sustainable Industrial Chemistry) werd opgericht begin 2010 en wordt gecoördineerd door de TU Delft. Deze publiek-private samenwerking richt zich op de ontwikkeling van nieuwe kennis en innovatieve productiemethodes die kunnen worden ingezet binnen een bio-economie. Daarnaast wordt er ook gewerkt aan bijvoorbeeld methoden voor de monitoring van aquatische en terrestrische ecosystemen. Twee andere speerpunten binnen BE-Basic zijn het BE-Basic Innovation Centre (BE-BIC), dat tot taak heeft beloftevolle innovaties naar de markt te begeleiden (bv. het opzetten van spin-offs), en het opzetten van internationale samenwerkingen. Wat betreft dit laatste, werden reeds akkoorden gesloten met instellingen in Brazilië, Maleisië, de VS en Vietnam. Tot slot, wordt binnen BEBasic eveneens een pilootinstallatie ontwikkeld, de Bioprocess Pilot Facility, ter waarde van € 100 miljoen (voor € 15 miljoen gesubsidieerd door de Nederlandse overheid). 3 Deze pilootinstallatie kan naar verwachting in de loop van 2012 in bedrijf worden genomen. BE-Basic telt op dit ogenblik 29 partners uit het bedrijfsleven en de wetenschappelijke wereld, waaronder 2 buitenlandse universitaire instellingen, namelijk het Imperial College London en het Karlsruhe Institute of Technology. Samen met de Nederlandse overheid brachten deze een onderzoeksbudget van € 120 miljoen bij elkaar voor de periode 2009-2014. De overheid stond in voor 50% hiervan. 1 2 3 Bron: http://www.rijksoverheid.nl/onderwerpen/duurzame-economie/green-deal Bron: Kabinetsreactie op SER-advies “Meer chemie tussen groen en groei” (Bijlage 5A) Bron: http://www.rijksoverheid.nl/nieuws/2010/05/28/67-miljoen-euro-voor-energieagenda.html Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 124/192 5.1.5 Laatste stand van zaken Begin 2012 bracht het Nederlandse kabinet de ‘hoofdlijnennotitie biobased economy’ uit. Deze notitie volgt op de overheidsvisie uit 2007 en heeft tot doel de integrale middellangetermijn visie van het kabinet te verduidelijken, inclusief het beleid dat daaraan gekoppeld zal worden. Dit beleid zal zich, volgens deze notitie, toespitsen op volgende drie punten: ― het bevorderen van samenwerking tussen alle stakeholders (bedrijven, onderzoeksinstellingen, De hoofdlijnennotitie over reststromen: overheden en het maatschappelijk middenveld) door (1) barrières weg te nemen, zoals het ontbreken van certificering, het gebrek aan “De Nederlandse overheid ondersteunt de ontwikkeling acceptatie wat betreft genetisch gemodificeerde van technologie in de primaire productie door in te zetten organismen in de landbouw, accijnzen en op (…) de optimale benutting van biomassa uit importheffingen op biogebaseerde grondstoffen en reststromen. (…) Op basis daarvan kan afval van het ontbreken van een level playing field door biologische oorsprong, zoals mest, swill (gekookt keukenafval en etensresten), sloophout en restmateriaal inconsistenties in wet- en regelgeving, en (2) een uit natuur en landschap worden hergedefinieerd tot coherent beleidskader na te streven; groene grondstof, waarbij de negatieve economische ― het ontwikkelen en ondersteunen van een waarde wordt omgezet in positieve waarde.” ambitieuze kennis- en innovatieagenda waarin voldoende focus ligt, partijen over disciplinaire grenzen heen worden samengebracht en worden “Daarnaast roept de logistiek van grondstoffen en gestimuleerd toe te werken naar concrete restproducten nieuwe uitdagingen op, waaronder het business cases, en waarin ook nadrukkelijk bewaren van waardevolle mineralen, zoals fosfaat, in de aandacht wordt besteed aan de sociale, keten. Dit hangt ook samen met het sluiten van ecologische en economische vraagstukken die de aanverwante biomassakringlopen voor voedsel en ontwikkeling van een bio-economie met zich veevoer, waaronder het tegengaan van verarming van meebrengt: gronden elders, het sluiten van nutriëntenkringlopen en ― het streven naar eenduidige duurzaamheidscriteria het omgaan met biomassa overschot, o.a. mest en dierlijke producten. Verder ligt er voor de overheid op dit op Europees niveau. terrein een belangrijke rol om wet- en regelgeving en beleid rond biomassaproductie af te stemmen met andere beleidsterreinen (bodem, water, voedsel en veevoer, nutriënten, maritiem, afval en milieu) en topsectoren chemie, agrofood en tuinbouw.” Bij deze beleidsprioritisatie worden de volgende uitgangspunten gehanteerd: ― Nederland heeft de kennis, de infrastructuur, het kapitaal en de topsectoren om een koppositie in te nemen in de bio-economie. Om deze goede uitgangspositie tot een economische voorsprong te kunnen uitbouwen en bij te laten dragen aan de concurrentiekracht van Nederland, moeten er de komende jaren strategische allianties worden gesloten tussen sectoren op basis van concrete, nieuwe businesskansen. ― De bio-economie moet op een kosteneffectieve manier bijdragen aan duurzame groei, hetgeen betekent dat moet getracht worden te komen tot optimale waardecreatie via een optimale benutting van biomassa. Daarom wordt een cascaderingsprincipe als leidraad genomen dat biogebaseerde toepassingen hoger of lager plaatst in de cascade afhankelijk van de toegevoegde waarde die wordt gecreëerd in euro’s per gewichtseenheid ruwe biomassa. ― Bedrijven die biomassa telen, vervoeren en kopen moeten vrij zijn biomassa in te zetten zoals zij wensen. ― De duurzaamheid van biomassa moet kunnen worden gegarandeerd (via certificatiesystemen). ― Het Nederlandse beleid moet aansluiten van bij het Europees en internationaal beleid terzake. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 125/192 Deze hoofdlijnennotitie werd evenwel op 5 juni 2012 controversieel verklaard. Aangezien het Nederlandse kabinet sinds april 2012 demissionair is, betekent dit dat deze notitie niet meer zal behandeld worden in de Tweed Kamer vooraleer een nieuw kabinet wordt gevormd 1. 5.2 Frans beleid 5.2.1 Frans nationaal hervormingsprogramma Frankrijk heeft geen overheidsprogramma, zoals Nederland, dat zich uitsluitend toespitst op het verstevigen en verder ontwikkelen van een bio-economie 2. In plaats daarvan, werd in Frankrijk een pakket maatregelen uitgewerkt welke werden geïncorporeerd in het programma ‘investeren in de toekomst’ (programme d’investissement d’avenir). Dit programma maakt op zijn beurt onderdeel uit van het nationale hervormingsprogramma dat in de periode 2011-2014 structurele hervormingen wil doorvoeren in Frankrijk om zo een antwoord te bieden op de economische crisis en de Franse competitiviteit te vrijwaren3. Het programma ‘investeren in de toekomst’ is opgesteld met als doelstelling wetenschappelijk onderzoek en innovatie te stimuleren. Samengevat, wil het dit doen door: ― (financiële) steun te verlenen aan innovatieve ondernemingen; ― belastingsvoordelen en (financiële) steun toe te kennen aan onderzoeks- en innovatieprojecten; ― in te zetten op de bescherming van intellectuele eigendomsrechten. De Franse overheid investeert een bedrag van 35 miljard euro in het programma, dat nog verder wordt aangevuld met private financiering. Binnen het speerpunt ‘énergie, économie circulaire’ werden twee acties vastgelegd welke een duidelijke bijdrage leveren tot de ontwikkeling van een bio-economie 4: ― ‘Démonstrateurs et platformes technologique en énergies renouvelables et décarbonées et chimie verte’: Aan deze actie werd een bedrag van 1,187 miljard euro gekoppeld ter ondersteuning van projecten waarin innovatieve technologieën worden uitgetest op demonstratieschaal. ― ‘Fonds d’investissement green tech’: Aan dit fonds werd een bedrag van 150 miljoen euro toegekend. 5.2.2 Competitieve clusters Sinds 2004 wordt in het Franse industrieel beleid duidelijk gefocust op de ontwikkeling van competitieve clusters. Met dit beleid wil de overheid inzetten op regionale sterktes, en dit door onderzoek, innovatie en ondernemerschap rond activiteiten met hoge toegevoegde waarde aan te moedigen. ‘Competitieve clusters’ voldoen aan volgende kenmerken: ― de cluster bestaat uit een associatie van bedrijven, onderzoeksinstituten en onderwijsinstellingen; ― de verschillende entiteiten in de cluster onderschrijven een en dezelfde langetermijn ontwikkelingsstrategie; ― het samenwerken in de cluster genereert synergieën die innovatie ten goede komen. 1 2 3 4 Bron: http://www.be-basic.org/home.html Bron: http://www.rijksoverheid.nl/onderwerpen/landbouw-en-tuinbouw/biomassa (geraadpleegd op 17/09/2012 French National Reform Programme 2011-2014, April 2011 http://investissement-avenir.gouvernement.fr Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 126/192 Een goed gekend voorbeeld van dergelijke ‘competitieve clusters’ is de Industrie et AgroResources (IAR) cluster1. Deze cluster is gelegen in het noorden van Frankrijk in de twee aanpalende regio’s Picardië en Champagne-Ardenne en verenigt er onderzoeksinstituten, kamers van koophandel, sectororganisaties, instellingen voor hoger onderwijs, bedrijven en actoren uit de landbouwwereld rond de gezamenlijke doelstelling technologieën en producten te ontwikkelen die toelaten fossiele grondstoffen te vervangen door producten uit de land- en bosbouw of de algenkweek. Er wordt gewerkt aan bio-energietoepassingen, de ontwikkeling van biochemicaliën, biomaterialen en voedingsadditieven. Binnen de IAR-cluster wordt sterk ingezet op de ontwikkeling van processen en producten die toelaten regionale bioraffinaderijen te ontwikkelen waarin ter plaatse beschikbare biomassa wordt verwerkt. Deze keuze wordt ingegeven door volgende motieven: ― De toegevoegde waarde gegenereerd in regionale bioraffinaderijen vloeit terug naar de landbouwers in de regio. ― Regionale bioraffinaderijen gaan hand in hand met duurzame regionale ontwikkeling waarvan de baten worden gedeeld tussen de verschillende stakeholders in de regio. ― De toevoer van grondstoffen kan gemakkelijker worden gewaarborgd, ook in een context van volatiele prijzen en onstabiele markten. ― Werken op regionale schaal laat gemakkelijker toe te controleren of bepaalde duurzaamheidscriteria in acht worden genomen (bv. biodiversiteit, CO2-uitstoot, kwaliteitscontroles, etc.). De IAR-cluster wordt voor 64% gefinancierd door de nationale en regionale overheden. De rest is afkomstig van private partijen. Zo moet elke organisatie die lid is van de cluster bijvoorbeeld een lidgeld betalen. Dit lidgeld loopt op van 500 euro voor een start-up tot 10.000 euro voor financiële instellingen. 5.2.3 Duurzaam aankopen Het Franse milieuagentschap ADEME2 heeft een gids uitgebracht die overheidsinstanties moet helpen om bij hun aankopen meer aandacht te hebben voor biogebaseerde producten. De gids geeft de kopers meer informatie over deze producten en helpt hen hun aankoopbeleid uit te stippelen. In de gids wordt aandacht besteed aan 10 productcategorieën, gaande van biobrandstoffen tot sanitaire producten en wegverharding. Voor elk van deze categorieën wordt een overzicht gegeven van het bestaande aanbod op de Franse en Europese markt, de wet- en regelgeving die betrekking heeft op deze producten en de voordelen die deze biogebaseerde producten bieden ten opzichte van hun traditionele alternatieven (EuropaBio, 2009). 5.3 Duits beleid 5.3.1 De High-Tech Strategie voor Duitsland3 De “High-Tech Strategie 2020 voor Duitsland” werd gelanceerd in 2006 en bundelt alle activiteiten en ondersteuningsmaatregelen van de Duitse federale overheid in de beleidsdomeinen innovatie en technologie. Het doel van deze nationale innovatiestrategie is de belangrijkste innovatoren te verzamelen achter een gemeenschappelijk idee. Beleidsacties worden genomen in 5 prioritaire domeinen die een antwoord bieden op de grote maatschappelijke vragen op vlak van klimaat/energie, gezondheid/voeding, mobiliteit, veiligheid en communicatie en waarin de Duitse wetenschap en industrie een sterke positie vertegenwoordigen. Bestaande sterktes worden benut en nieuwe uitdagingen aangegaan. 1 2 3 http://www.iar-pole.com http://www2.ademe.fr http://www.bmwi.de/English/Navigation/Technology/hightech-strategy,did=197896.html Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 127/192 Bijkomend wijst de strategie de weg naar sleuteltechnologieën zoals productie-, materiaal- en microsysteemtechnologie, nanotechnologie, informatie- en communicatietechnologie, lucht- en ruimtevaarttechnologie; en biotechnologie. Het ministerie van Onderwijs en Onderzoek en het ministerie van Economie en Technologie zijn de hoofdverantwoordelijken voor het uittekenen en implementeren van de High-Tech Strategie. Om het hoofd te bieden aan de moeilijke economische tijden, is het beleid gericht op het stimuleren van onderzoek, technologie en creativiteit door een uitbreiding van de ondersteuningsprogramma’s en financieringsinstrumenten op deze domeinen. De focus ligt hierbij op jonge innovatieve bedrijven en KMO’s, met een uitbreiding van financieringsmiddelen, verbetering van de voorwaarden en een betere bescherming van intellectueel eigendom. Om toekomst-gerichte markten te kunnen ontsluiten, werden strategische partnerschappen opgericht tussen overheid, wetenschap en industrie, evenals onderzoeksprojecten die private en publieke financiering combineren met het oog op het versnellen van de time-to-market van nieuwe technologieën1. Ongeveer de helft van de financiële middelen voor de High-Tech Strategie worden geleverd door het Ministerie van Economie en Technologie, waarbij € 2,3 miljard werden gereserveerd voor technologiebeleid in 2010, met daarbovenop nog 500 miljoen euro aan stimulerende maatregelen. Daarnaast geeft het Ministerie van Economie een hoge prioriteit aan het creëren van een innovatief beleidsklimaat, door lastenverlagingen voor risicokapitaal, innovatiebevorderd beleid rond overheidsaankopen en het gebruik van standaarden die de toegang van de Duitse high-tech producten tot de wereldmarkt bevorderen. 5.3.2 Nationale Onderzoeksstrategie Bio-Economie 2030 In 2010 stelde het Duitse federale regering de "Nationale onderzoeksstrategie bio-economie 20302" voor. Deze strategie vormt een component van de High-Tech Strategy en geeft voornamelijk invulling aan de domeinen energie/klimaat en gezondheid/voeding. Voor deze strategie werd een budget vrijgemaakt van 2,4 miljard euro voor 6 jaar. De Nationale Onderzoeksstrategie 2030 stelt volgende visie voorop: [het streven naar] “een natuurlijke kringloop-georiënteerde, duurzame bio-economie die de belofte in zich draagt van overvloedige en gezonde wereldwijde voedselvoorziening, en kwalitatief hoogstaande producten op basis van hernieuwbare grondstoffen3”. De centrale doelstelling is het optimaal grijpen van de kansen die geboden worden door de kennis-gebaseerde bio-economie en deze vertalen in duurzame economische groei. Duitsland wil een pionier en leidend onderszoeks- en innovatiecentrum worden voor de bio-economie, op vlak van biogebaseerde producten, energie, processen en diensten. De onderzoeksstrategie schuift vijf prioritaire actiedomeinen naar voor: mondiale voedselzekerheid, duurzame landbouwproductie, gezonde en veilige voeding, de industriële toepassing van hernieuwbare grondstoffen en de ontwikkeling van energiedragers op basis van biomassa. Voedselzekerheid wordt steeds als hoogste prioriteit beschouwd. Daarnaast is een holistische benadering essentieel om conflicterende doelstellingen tussen de verschillende actiedomeinen op te lossen en evenveel aandacht te besteden aan economische, sociale en milieuaspecten. De nationale onderzoeksstrategie bio-economie 2030 identificeert de maatregelen die nodig zijn voor elk van de actiedomeinen, om verder te bouwen op bestaande sterktes in wetenschap en industrie, zwaktes te compenseren en hindernissen te overwinnen. Een intensieve samenwerking tussen verschillende disciplines is cruciaal om technologieoverdracht te 1 2 3 http://www.bmbf.bund.de/pub/forschung_und_innovation_fur_deutschland.pdf http://www.bmbf.de/pub/bioeconomy_2030.pdf http://www.bmbf.de/pub/bioeconomy_2030.pdf Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 128/192 versnellen, internationale samenwerking te bevorderen en de dialoog met de maatschappij te intensifiëren. Gerichte financiële ondersteuning moet deze innovaties mogelijk maken, waarbij de prioriteitsgebieden voor de komende jaren door de Nationale Onderzoeksstrategie worden gedefinieerd. De benutting van organische neven-stromen en afval, wordt in de onderzoeksstrategie 2030 enkel vermeld in de context van energieproductie 1: Figuur 57: Visie op benutten van organische nevenstromen en afval – enkel voor energie (Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), 2010) Het recente rapport ‘Bioenergy, Chances and Limits2' van het Duitse Leopoldinainstituut geeft ook aan dat biologische afvalstromen ingezet kunnen worden voor energieproductie (verbranding, biogas, en mogelijk in de toekomst 2e generatie biodiesel en bioethanol) maar dat hierbij in gedachten moet worden gehouden dat 60% van de organische afvalstromen reeds een goed uitgebouwde toepassing hebben in de veevoeding, als bodemverbeteraar of voor biogasproductie op de landbouwbedrijven zelf. De resterende ‘onbenutte’ 40% (ca. 4 miljoen ton koolstof per jaar) zou in theorie ca. 1% van de energienoden van Duitsland kunnen invullen. Bovendien is deze hoeveelheid ‘onbenutte’ biomassa ten dele te wijten aan de invoer van buitenlandse biomassa voor veevoederproductie, waardoor eigen reststromen onbenut blijven. Niettemin erkent de Leopoldina-studie dat het mogelijk is om de traditionele valorisatiepaden voor biomassa-reststromen verder te optimaliseren, door bijvoorbeeld in een eerste verwerkingsstap biogas te produceren, alvorens de resterende stroom te composteren. 5.3.3 De Bio-economie Raad De Bio-economie Raad (BioÖkonomieRat) is gebaseerd op de Duitse Academie van Wetenschappen en Techniek (acatech) en wordt ondersteund door het ministerie van Onderwijs en Onderzoek (BMBF) en het ministerie van Voedsel, Landbouw en Consumentenbescherming (BMELV). De Raad werkt onafhankelijk en adviseert de Duitse regering over allerhande maatregelen met betrekking tot bio-economie. De Raad is samengesteld uit deskundigen van 1 Bron: http://www.bmbf.de/pub/biooekonimie.pdf 2 Leopoldina (2012). Statement: Bioenergy, Chances and Limits’ www.leopoldina.org Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 129/192 universitaire en niet-universitaire onderzoeksinstellingen, het onderzoeksdepartement van de federale overheid en onderzoekscentra uit private bedrijven. De doelstellingen van de Raad Bio-economie zijn: ― een overzicht te bieden van de vooruitzichten en mogelijkheden van de bio-economie in Duitsland; ― wetenschappelijk gefundeerde aanbevelingen te doen voor maatregelen ter verbetering van het operationeel kader; ― scenario’s ontwikkelen voor het vormgeven van het operationeel kader voor onderzoek, onderwijs, en opleiding; ― netwerken bevorderen van relevante actoren uit de academische wereld, het bedrijfsleven en de politiek. Het is de taak van de Raad om de Duitse regering onafhankelijk advies te verstrekken met betrekking tot de strategische actiedomeinen die gedefinieerd werden voor de bio-economie. Hierbij is het de bedoeling om het bestaande kader voor innovatie en technologieontwikkeling te verbeteren, de ontwikkeling en verspreiding van innovatieve technologieën te promoten, samenwerking en uitwisseling tussen verschillende wetenschappelijke adviesraden en onderzoeksinstellingen te bevorderen en toekomstige onderzoeksnoden te identificeren. Daarnaast analyseert de Raad de strategische doelstellingen van Duitsland als geheel, de afzonderlijke deelstaten, de EU lidstaten en andere internationale partnerlanden en vergelijkt deze met de stand van zaken van het Duitse onderzoek en de vertaling van onderzoek naar de praktijk. De eerste termijn van de Raad Bio-economie werd vastgesteld op drie jaar (2008-2011). De raad rapporteert zijn adviezen op regelmatige basis aan de beleidsmakers. IIn 2010 publiceerde de Raad het verslag " Bio-economie innovatie ", waarbij volgende aatregelen naar voor worden geschoven: 1 Ontwikkeling van efficiënte waardeketens, processen en producten (innovaties in land- en bosbouw, strategieontwikkeling, …) 2 Verzekeren van mondiale voedselzekerheid, bevorderen van de gezondheid en het opnemen van Duitslands verantwoordelijkheid inzake wereldproblemen (hoge opbrengst-gewassen, verminderen van oogstverliezen, …) 3 Duurzaam gebruik van grondstoffen (o.a. nutriëntrecyclage, efficiënt watergebruik, … 4 Goede integratie van de aanpak van de bio-economie in het economisch weefsel (netwerkvorming, communicatie, wegnemen van barrières, …). Daarnaast werden tot op heden (2012) zeven rapporten met aanbevelingen gepubliceerd: 1 Competenties bundelen, kaders verbeteren, internationale partnerschappen 1: – Opzetten van overkoepelende onderzoeksprogramma’s en structuren met betrekking tot bio-economie. – Creëren van een stabiel operationeel en juridisch kader om onzekerheden weg te nemen, bvb. rond groene (planten-)biotechnologie. – Uitbreiden van onderzoeksfinanciering en stimulansen voor de private sector in tijdens van economische crisis. – Verzekeren van kennisoverdracht op nationaal en internationaal niveau. – Verbetering van de opleiding van jonge onderzoekers. 2 1 1 Prioriteiten in het onderzoek rond bio-economie1 http://biooekonomierat.de/tl_files/downloads/presse/BOER-Empfehlungen2009_Druckversion.pdf http://biooekonomierat.de/files/downloads/Publikationen/BOER_Empfehlungen_%20Nr.%2002.pdf Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 130/192 Uit de 35 strategisch relevante topics die werden voorgedragen in het rapport ‘Bioeconomie innovatie’ werden op basis van een set economische, wetenschappelijke, milieukundige en socio-culturele criteria 14 prioritaire topics geïdentificeerd (en hiermee gerelateerde nood aan financiering), waarbij 4 focuspunten als zeer dringend werden bestempeld, nl.: – Gerichte ontwikkeling en kweek van gewassen en productiedieren met het oog op verhoging van de opbrengst, de aanwezigheid van specifieke nuttige kenmerken en de hieraan gerelateerde aanpassingen aan de productiesystemen om het volwaardige genetisch potentieel te benutten. – Ontwikkeling van innovatieve technologieën, procesverbeteringen en economische efficiëntieverhogingen over de gehele waardeketen, met het oog op het verminderen van verliezen over de keten. – Innovaties in biogebaseerde energieproductie, conversie en opslag, waarbij concurrentie met voedsel- en veevoederproductie tot een minimum wordt beperkt – Onderzoek naar de bodem als grondstof en het behoud van landbouwgronden en bodemvruchtbaarheid op lange termijn. 1 2 3 4 1 3 Duurzaam gebruik van bio-energie1: – Voedselzekerheid veiligstellen. – Een strategie uitwerken voor duurzaam landgebruik in Duitsland. – Duurzame benutting en productie van biomassa in de praktijk brengen, ook internationaal. – Gemeenschappelijke concepten ontwikkelen voor het gebruik van nietvoedingsgerelateerde biomassa. – Financieringsinstrumenten afstemmen op de vraag en afbouwen zodra dit kan. 4 Verdere ontwikkeling van de ondersteuningsinstrumenten voor publiek en privaat onderzoek met het oog op de noden van de bio-economie2, waarin a.d.h.v. enkele case studies wordt nagegaan wat de kritische succesfactoren zijn voor een goed operationeel kader, vruchtbare samenwerkingsverbanden en adequate financieringsinstrumenten. 5 Internationalisering van het bio-economie-onderzoek in Duitsland, met het oog op het verbeteren van de concurrentiepositie, het bijdragen aan oplossingen voor mondiale problemen en aan “green growth3”: – Ontwikkeling van een strategisch kader. – Sterkere clustering van internationaal relevante onderzoeksactiviteiten. – Versterking van de internationale samenwerking. – Ondersteuning van internationaal gerichte opleidingen. 6 Noden van een bio-informatica-infrastructuur in Duitsland met het oog op het uitvoeren van onderzoek in het kader van de bio-economie4: – Oprichten van een bio-informatica-infrastructuur bestaande uit lokale, goed uitgeruste en gespecialiseerde expertisecentra – Optimaliseren van het gebruik van rekencapaciteit. 7 Toekomstverwachtingen in de levensmiddelenindustrie, voedings- en gezondheidssector1. http://biooekonomierat.de/files/downloads/120120/BioOEkonmieRat-Empfehlungen-Bioenergie.pdf http://biooekonomierat.de/files/downloads/120509/boer_broschuere_forschungsfoerderung.pdf http://biooekonomierat.de/files/downloads/120509/boer_broschuere_internationalisierung.pdf http://biooekonomierat.de/files/downloads/120509/boer_broschuere_bioinformatik.pdf http://biooekonomierat.de/files/downloads/120509/boer_broschuere_ernaehrung.pdf Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 131/192 5.3.4 Clusteraanpak Het Duits beleid inzake innovatie en bio-economie is gericht op het vormen van gespecialiseerde regionale clusters en netwerken met een intensieve samenwerking tussen universiteiten, onderzoeksinstellingen, bedrijven en andere stakeholders op het vlak van technologie en innovatie. Hieronder worden, bij wijze van voorbeeld, enkele van dergelijke clusters kort voorgesteld. Deze lijst is zeker niet volledig en dient louter ter illustratie. 5.3.4.1 Bioeconomy Science Center (BioSC)2 In de herfst van 2010 werd het BioSC opgericht in Nord-Rhein Westfalia in samenwerking tussen de universiteiten van Bonn en Düsseldorf, RWTH Aachen en onderzoekscentrum Jülich. Het centrum integreert alle relevante wetenschappelijke disciplines voor een duurzaam aanbod van biomassa en biogebaseerde producten en processen binnen de bio-economie. Het centrum bestaat uit meer dan 50 onderzoeksgroepen, meer dan 1200 personeelsleden en ontvangt ca. 30 miljoen euro van derden. Focus ligt op het benutten van niet-voedingsgerelateerde biomassa voor energie- en materiaal-, en chemische toepassingen. 5.3.4.2 BioEconomy initiative3 Het BioEconomy initiative in Saksen-Anhalt en Saksen is één van de 5 winnaars van de derde ronde van de Topcluster-competitie georganiseerd door het Duitse federaal ministerie van Onderwijs en Onderzoek (BMBF) in het kader van de High Tech Strategie voor Duitsland. Het project focust op het gebruik van biomassa in de chemie en ontvangt hiervoor een financiering van 40 miljoen euro vanuit de Duitse nationale regering over 5 jaar. Private bedrijven zullen dit budget verder aanvullen. In het initiatief zijn meer dan 60 partners uit de wetenschap en industrie betrokken, waaronder enkele chemische bedrijven zoals Total AG en Linde AG en onderzoeksinstellingen zoals het Fraunhofer Centrum voor Chemisch-Biotechnologische Processen CBP in Leuna, het onderzoekscentrum Deutsche BiomasseForschungsZentrum en het Helmholtz Centrum voor Milieu-onderzoek in Leipzig. 5.3.4.3 CLIB2021 CLIB2021 was één van de 5 winnaars van de eerste ronde van de Top-cluster competitie ‘BioIndustrie 2021’ georganiseerd door het Duitse federaal ministerie van Onderwijs en Onderzoek (BMBF) in het kader van de High Tech Strategie voor Duitsland in 2008. In deze ronde werd 60 miljoen euro uitgetrokken voor een periode van 5 jaar, aan te vullen met private financiering tot een plafond van 150 miljoen. Het doel van de BioIndustry 2021 competitie was het samenbrengen van nodige instituten en disciplines in life sciences, chemie, fysica, computerwetenschappen en ingenieurwetenschappen en hen efficiënt te organiseren in multidisciplinaire projectteams en strategische clusters 4. De CLIB2021-cluster (Düsseldorf) ontving 20 miljoen euro en streeft naar het ontwikkelen van biotechnologie. De CLIB-strategie staat voor het aangaan van partnerschappen met alle relevante stakeholders om vraagstukken gezamenlijk aan te pakken, open markten te creëren, technische en financiële risico’s te verminderen, een beter zicht te krijgen op technologieën aan de rand van doorbraak, time-to-market te verkorten. Technologische topics zijn polyomics (gentechnologie), genexpressie, biokatalyse en downstream processing. Ondertussen telt de cluster 70 leden (onderzoeksinstellingen en bedrijven) en tal van investeerders1. 2 Communicatie Dr. Christian Patermann, lid van de Bioeconomie raad van Duitsland, 07/09/2012 te Brussel 3 http://www.invest-in-saxony-anhalt.com/News-Detail.172.0.html? &uid=3766&cHash=88cbec98a8e5e24de8ebaf48f1078e93 4 http://bioindustry2021.eu/ 1 http://www.clib2021.de/en Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 132/192 5.3.4.4 BioM WB² Een andere cluster die zijn oorsprong vindt in de BioIndustrie2021 competitie is het BioM WB 2 netwerk in Beieren. Het is gericht op industriële biotechnologie (witte biotech), gericht op de productie van basischemicaliën, biopolymeren en procesoptimisatie. Enkele lopende projecten behandelen de enzymatische hydrolyse van lignocellullose, ontwikkeling van biobrandstoffen, extractie van olie uit algen, screening voor natuurlijke conserveringsmiddelen, enz. Het netwerk telt momenteel 90 leden en voerde reeds voor 36,7 miljoen euro aan projecten uit. In oktober 2012 zal het netwerk een naamsverandering ondergaan naar "Industrielle Biotechnologie Bayern Netzwerk GmbH“ om duidelijker de focus van het instituur aan te geven. 5.3.5 Financieringsinstrumenten De High Tech Strategie voorziet in een verscheidenheid van nieuwe instrumenten die de samenwerking tussen het bedrijfsleven en de academische wereld moeten bevorderen, met een duidelijke focus op de uitbouw van netwerken, clustering en het activeren van kleine en middelgrote ondernemingen door: ― Meer middelen voor de financiering van innovatieprojecten binnen KMO’s (bvb. KMUInnovativ, ZIM) ― Gemakkelijke, transparante en snelle toegang tot financiering voor KMO’s ― Mobiliseren van private middelen in innovatie-allianties ― Top-cluster (Spitzencluster) competitie: per ronde krijgen de vijf winnende clusters ondersteuning voor 5 jaar ― Promotie van clustering en netwerking met focus op KMO’s en voormalige Oost-Duitse deelstaten. ― Kloof tussen onderzoek en commercialisering dichten door ondersteuning van validatieprojecten 5.3.5.1 Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand (ZIM) 3 ZIM is een nationaal steunprogramma voor KMO’s en geassocieerde onderzoeksinstellingen, gericht op technologie- en marktontwikkeling. Met het ZIM programma worden KMO’s aangemoedigd om zich te engageren in onderzoek, ontwikkeling en innovatie. De aanvraagprocedure is kort en eenvoudig. In het ZIM worden enkele bestaande steunprogramma’s samengevoegd in één overkoepeld programma: de samenwerkings- en netwerkingsprogramma’s PRO INNO II, InnoNet en NEMO en het op Oost-Duitse ondernemingen gerichte INNOWATT. 5.3.5.2 KMU-Innovativ4 KMU-Innovativ geeft voorrang aan innovatie en hoogstaand onderzoek binnen KMO’s. Het doel van dit steunprogramma van het BMBF is om KMO’s een niet-bureaucratische en versnelde toegang te geven tot technologiespecifieke ondersteuning en de toegang tot onderzoeksnetwerken in gespecialiseerde programma’s te vergemakkelijken. De financieringsvoorwaarden zijn KMO-vriendelijk en geven kleine, nieuwe bedrijven kansen (vereenvoudigde procedure om kredietwaardigheid aan te tonen, inbouwen van mijlpalen bij beperkt eigen kapitaal, planningszekerheid dankzij regelmatige termijnen en verplichte doorlooptijden). Andere voordelen voor KMO’s zijn: een snelle en centrale advieslijn en een snelle aanvraagprocedure: behandeling binnen de 2 maanden. Een evaluatie van het programma in 2009 toonde aan dat het sinds de lancering in 2007 een 2 3 4 http://www.biom-wb.de/ http://www.bmbf.bund.de/pub/forschung_und_innovation_fuer_deutschland.pdf http://www.bmbf.de/pub/handreichung_kmu_innovativ_biotechnologie.pdf Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 133/192 buitengewoon succes kende. Het instrument wordt op grote schaal en over heel Duitsland gebruikt. Ongeveer 50% van de gefinancierde bedrijven hadden nooit eerder financiering aangevraagd. Nog andere instrumenten worden met succes geïmplementeerd in producten, processen en diensten. Het subsidie-instrument Onderzoekspremie (‘Forsungsprämie’) ter bevordering van de samenwerking tussen universiteiten en onderzoeksinstellingen met de industrie en OnderzoekspremieTwee (‘ForsungsprämieZwei’) voor openbare onderzoeksinstellingen geven extra stimulansen aan de samenwerking met kleine en middelgrote ondernemingen. Hierbij worden de onderzoekskosten van KMO’s voor 25% gesubsidieerd, tot een plafond van € 100.000. Om de kloof tussen onderzoek en commercialisatie sneller te overbruggen, werd vanaf 2009 validatieondersteuning (‘Validierungsförderung’) geïntroduceerd. Deze steun is gericht op wetenschappers aan universiteiten en onderzoeksinstellingen voor het aantonen van de technische haalbaarheid en economisch potentieel van onderzoeksresultaten (validatie), opdat ze sneller en succesvol op de markt kunnen worden gebracht. Validatie ondersteuning is een essentieel onderdeel van een verbeterde kennis -en technologietransfer tussen universiteiten, onderzoeksinstellingen en bedrijven. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 134/192 6 Beleidsaanbevelingen De idee dat fossiele grondstoffen voor altijd en tegen een redelijke kostprijs beschikbaar zullen zijn wordt stilaan losgelaten. Tegelijkertijd groeit het besef dat, net zoals voor het ‘fossiele tijdperk’, biomassa misschien terug de voornaamste koolstofbron zal worden om te voorzien in de nodige grondstoffen voor voeding, kleding, energie, materialen en andere menselijke behoeftes, en dat de transitie naar een bio-economie zich dus opdringt. In februari 2012 bracht de Europese Commissie daarom ‘Innovatie voor duurzame groei: een bio-economie voor Europa’ uit. Dit document tekent een strategie en actieplan uit om van de bioeconomie een “hoeksteen” te maken en zo te komen tot “slimme en groene groei in Europa”. Op deze manier wil de Commissie de weg vrijmaken naar een innovatieve, grondstofefficiënte en concurrentiële maatschappij waarin voedselzekerheid wordt verzoend met het gebruik van hernieuwbare hulpbronnen voor industriële doeleinden. Het “horizontaal karakter” van de bioeconomie laat immers toe, volgens de Commissie, om een totaalantwoord te bieden op een aantal maatschappelijke uitdagingen, zoals voedselzekerheid, schaarste aan natuurlijke hulpbronnen, afhankelijkheid van fossiele grondstoffen en de klimaatverandering, en om tegelijkertijd duurzame economische groei tot stand te brengen. Een gelijkaardig discours is terug te vinden in de ons omringende landen. In het buitenlands beleid ter ondersteuning van de bio-economie zagen we dezelfde vooronderstelling terugkomen: economische groei en het invullen van menselijke behoeftes kunnen hand in hand gaan met het behoud – of zelfs een verbetering- van de draagkracht van natuurlijke ecosystemen, zelfs indien een aanzienlijk grotere hoeveelheid biomassa wordt ingezet voor industriële toepassingen. Het lijkt een breed gedeelte gedachtegang te zijn waar heel wat (overheids)instanties hun beleid en investeringen op baseren. Nochtans is dit ‘én-én verhaal’ tot nu toe weinig onderbouwd en lijkt dit vooralsnog meer een wensbeeld te zijn dan een realistisch toekomstperspectief (zie bijvoorbeeld hoofdstuk 1 voor de beperkingen opgelegd door de globale primaire biomassaproductie). Een grotere inzet van biomassa voor doeleinden waar traditioneel fossiele grondstoffen voor worden gebruikt, zoals de uitbouw van een biogebaseerde chemische sector, dient dan ook gepaard te gaan met een weldoordacht, onderbouwd en coherent beleid ter zake. Dit impliceert onder meer het volgende: 1 KEUZES MAKEN Bij het verder uitbouwen van bioraffinageketens en het ontwikkelen van biochemicaliën en andere biogebaseerde producten en diensten, moeten vroeg of laat fundamentele keuzes worden gemaakt. Biomassa is niet oneindig en overal voorradig en ook de middelen om te investeren zijn niet onbeperkt. Een cruciale vraag is bijgevolg waar prioriteit aan wordt gegeven. Wordt er voor gekozen prioritair in te zetten op het vervangen van fossiele grondstoffen door biomassa? Gaat de keuze naar maximale meerwaardecreatie? Wil men biomassa bij voorkeur inzetten om te kunnen voldoen aan de door Europa vooropgestelde doelstellingen voor hernieuwbare energie? Of wordt er voor gekozen, zoals in Nederland, Duitsland en Frankrijk, om zoveel mogelijk voort te bouwen op bestaande wetenschappelijke en industriële sterktes met het oog op het bereiken van een koploperspositie in bepaalde specifieke domeinen? Dat dit soort keuzes noodzakelijk zijn en repercussies hebben op de inzet van biomassa, werd bijvoorbeeld aangetoond in een studie uitgevoerd in opdracht van het Nederlandse Platform Groene Grondstoffen (2007). In deze studie werden uitgebreide modelberekeningen uitgevoerd om te onderzoeken hoe de inzet van biomassa scoort op economische en duurzaamheidscriteria, afhankelijk van de prioriteiten in die criteria en de technologieën die worden ingezet. Daartoe werden vijf mogelijke doelstellingen met elkaar vergeleken: (1) een minimaal landgebruik voor de teelt van biomassa, (2) maximale winst voor de Nederlandse industrie, (3) minimale investeringskosten voor conversieprocessen, (4) beperkt landgebruik met Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 135/192 minimale uitputting van fossiele energie en (5) beperkt landgebruik met minimale uitstoot van CO2 (Platform Groene Grondstoffen, 2007). Ook in Vlaanderen is er nood aan degelijk studiewerk dat toelaat verschillende beleidskeuzes met elkaar te vergelijken aan de hand van hun verwachte impact. Dit zou toelaten om, gebaseerd op een representatie van de vandaag beschikbare kennis, te komen tot een aantal mogelijke langetermijn doelstellingen en leidende principes voor de verdere uitbouw van een bio-economie in Vlaanderen. Bestaand beleid zou dan kunnen worden afgetoetst aan de verschillende mogelijke ontwikkeltrajecten die uit deze studies naar voor komen. Zo zou kunnen worden nagegaan of (bio)technologische ontwikkelingen gestimuleerd door het huidige innovatiebeleid al dan niet aansluiten bij deze trajecten. Een ander voorbeeld is het systeem van de groenestroomcertificaten dat de import van grote stromen biomassa voor energiedoeleinden tot gevolg heeft, hetgeen vermoedelijk ook niet bij elk mogelijk ontwikkeltraject even goed zal aansluiten. Onderzoek is echter maar een middel om te komen tot gefundeerde keuzes. Degelijk studiewerk reikt inzichten aan met betrekking tot de gevolgen die bepaalde beleidskeuzes zouden kunnen hebben, maar kan nooit eenduidig aangeven welke keuzes zouden moeten worden gemaakt. Parallel aan, en in interactie met, dit onderzoek dient daarom een dialoog te worden opgestart met alle relevante stakeholders. Via dergelijke dialoog kan duidelijk worden welke langetermijn doelstellingen, en daarbij horend ontwikkeltraject, wenselijk worden geacht voor Vlaanderen. Zoals blijkt uit de visies van de sectororganisaties (zie ook hoofdstuk 4 en bijlage 4), liggen momenteel de standpunten wat betreft de richting die we uit moeten met de bio-economie in Vlaanderen op een aantal cruciale thema’s nog vrij ver uit elkaar. 2 STRATEGISCHE DOELSTELLINGEN EN ACTIES FORMULEREN Zodra gefundeerde keuzes werden gemaakt, dienen deze te worden vertaald in een strategie, concrete doelstellingen en een actieprogramma voor zowel de korte, middellange als lange termijn. Doelstellingen maken de ambities tastbaar, geven duidelijk aan welke richting we in deze samenleving uit willen en bieden een toetsingskader waaraan kan afgemeten worden in hoeverre het doel werd bereikt. Een actieprogramma brengt een strategie en doelstellingen in praktijk. Zoals in het vorige punt al werd duidelijk gemaakt, zijn niet alle doelstellingen, of beleidskeuzes, met elkaar verzoenbaar. Bijvoorbeeld het maximaal creëren van economische meerwaarde en voorzien in de vraag naar biogebaseerde energie gaan waarschijnlijk niet samen. Bovendien zal de verwezenlijking van bijvoorbeeld economische doelstellingen steeds begrensd worden door de noodzaak om tegelijkertijd maatschappelijke en/of milieudoelstellingen te realiseren. Concrete doelstellingen en actieprogramma’s kunnen dan ook niet worden opgesteld vooraleer de noodzakelijke keuzes, waarvan sprake hiervoor, worden gemaakt. 3 EEN MULTI-DISCIPLINAIRE, MULTI-SECTORIELE EN GEÏNTEGREERDE AANPAK ONTWIKKELEN Een van de belangrijkste drijfveren om de transitie naar een bio-economie in te zetten, is het tegengaan van al te schadelijke gevolgen van de opwarming van de aarde. Volgens het IPCC, zou de gemiddelde temperatuurstijging op aarde onder de 2°C kunnen worden gehouden indien tegen 2050 een globale emissiereductie van 50 tot 70% kan worden bereikt vergeleken met 1990. Voor geïndustrialiseerde landen en regio’s, zoals Vlaanderen en Europa, betekent dit een reductie van 80 tot 90% (Fee et al., 2010). Biogebaseerde grondstoffen bieden de mogelijkheid om een gedeelte van deze reductie te bewerkstelligen. Dit betekent echter dat de transitie naar een bio-economie ‘snel’ zal moeten verlopen. De beweging naar een fossiele economie die ongeveer 200 jaar geleden op gang kwam, zal immers in enkele decennia moeten worden omgebogen. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 136/192 Een geïntegreerde, innovatieve aanpak, met betrokkenheid en inbreng van alle relevante actoren uit het bedrijfsleven, de wetenschappelijke wereld, de overheid en het maatschappelijk middenveld, is dan ook noodzakelijk. Via dergelijke multi-disciplinaire en multi-sectoriële aanpak zou bovendien kunnen worden vermeden dat een grotere rol voor biogebaseerde grondstoffen al te grote onvoorziene neven- of reboundeffecten met zich meebrengt. 4 TOP-DOWN EN BOTTOM-UP INITIATIEVEN AAN ELKAAR LINKEN Het ondersteunen van de verdere ontwikkeling van de bio-economie vraagt om een gediversifieerde en meerlagige aanpak die toelaat dat top-down en bottom-up initiatieven naar elkaar toegroeien en elkaar versterken. Sturing in een samenleving komt immers niet enkel van overheidswege, maar gaat uit van zowel lokale initiatieven waarin burgers, bedrijven en andere organisaties zoeken naar manieren om invulling te geven aan bepaalde doelstellingen, als van internationale afspraken, Europese richtlijnen, nationale wetgeving en andere beleidskaders die mee richting en inhoud geven aan deze doelstellingen. Dergelijke governance vraagt om de uitwerking van nieuwe kanalen en instrumenten die toelaten om niet enkel beleidsinitiatieven op elkaar af te stemmen, maar om ook de stem in rekening te brengen van andere maatschappelijke actoren, zoals het bedrijfsleven of drukkingsgroepen, die eveneens mee bepalen in welke richting de bio-economie zal evolueren. Communicatie en participatie staan hierbij centraal. Via een open dialoog zou moeten kunnen worden gecommuniceerd over risico’s en baten en over de korte- en langetermijn impact die bepaalde keuzes zouden kunnen hebben. 5 INTERNATIONALE SAMENWERKING NASTREVEN Waardeketens uitgaande van biomassa strekken zich uit over nationale en continentale grenzen heen. Een focus op Vlaanderen is nodig, maar het Vlaamse verhaal kan daardoor nooit worden losgekoppeld van de ruimere internationale context. Investeringen in de Vlaamse bio-economie zullen een effect hebben op ontwikkelingen elders, maar dit geldt net zo goed omgekeerd. Het Vlaamse beleid ter zake dient daarom afgestemd te worden op dit uit onze buurlanden en aansluiting te vinden bij alle relevante doelstellingen die op Europees en internationaal niveau worden geformuleerd. Daarbij moet gewaakt worden over het creëren van een level playing field tussen Vlaanderen en de rest van Europa. 6 MAATSCHAPPELIJK DRAAGVLAK CREËREN Transities, zoals de overgang naar een meer bio-economie, zijn steeds gestoeld op keuzes, welke voor- en nadelen met zich meebrengen en waar heel wat onzekerheden mee gepaard gaan. Het welslagen van de beoogde veranderingen, zal dan ook mede afhankelijk zijn van het kunnen tot uitvoer brengen van deze keuzes en het wegwerken van barrières die dit zouden verhinderen. Daarom is het opstarten van een maatschappelijke dialoog waarin open wordt gecommuniceerd en gedebatteerd met alle relevante actoren, zowel als met het grote publiek, over de te maken keuzes noodzakelijk. De ontwikkeling van een bio-economie brengt heel wat nieuwigheden met zich mee: nieuwe producten, technologieën, industrieën, samenwerkingsvormen, machtsverhoudingen, … Het creëren van maatschappelijk draagvlak is dan ook een cruciale factor om deze nieuwigheden maatschappelijk ingang te laten vinden. 7 DUURZAAMHEIDSCRITERIA VASTLEGGEN Zoals in het eerste hoofdstuk van dit rapport werd toegelicht, is een concept als ‘duurzame ontwikkeling’ niet te objectiveren. Het is een inherent normatief begrip. Ook ‘duurzame biomassa’ zal daardoor een andere invulling krijgen afhankelijk van de instantie (sectororganisaties, overheden, NGO’s, etc.) die ernaar wordt gevraagd. Een maatschappelijke dialoog over wat wordt verstaan onder ‘duurzame biomassa’ is dan ook onontbeerlijk. De inzet van biomassa voor industriële en andere doeleinden raakt aan de belangen van zeer veel partijen, zowel in Vlaanderen en Europa als elders. Het gaat hierbij om de belangen van zowel huidige als toekomstige generaties. Duurzaamheidscriteria voor biomassa en de daarbij horende certificatiesystemen dringen zich daarom dan ook op. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 137/192 8 RUIMTELIJKE COMPONENT IN BELEID INTEGREREN Zoals uit het overzicht gegeven in hoofdstuk 3 blijkt, ontplooien in Vlaanderen reeds verschillende bedrijven activiteiten die kunnen worden geklasseerd als ‘biogebaseerde chemie’. De verdere uitbouw van een biogebaseerde chemische sector zal vertrekken vanuit deze bestaande industriële basis, maar zal daarnaast ook de ontwikkeling van nieuwe bedrijvigheid kennen. Bijvoorbeeld innovatie binnen de industriële biotech zal hoogst waarschijnlijk leiden tot de ontwikkeling van een nieuwe industrietak die, al dan niet in directe interactie met de traditionele chemie, biochemicaliën zal produceren uitgaande van biogebaseerde grondstoffen. Hetzelfde kan gezegd worden over andere sectoren waar nieuwe, innovatieve bedrijven complementair aan reeds bestaande bedrijvigheid zullen bijdragen aan de uitbouw van bioraffinageketens en de Vlaamse bio-industrie. Dit brengt vragen met zich mee over de geografische organisatie van bioraffinageketens in Vlaanderen en de regio’s waar deze preferentieel zijn gelokaliseerd. Een eventuele keuze om Vlaanderen uit te bouwen tot ‘biohub’ voor Europa impliceert bijvoorbeeld een centrale rol voor de Vlaamse havens, en zou bijvoorbeeld kunnen leiden tot maatregelen om de uitbouw van bioclusters in en rond deze havengebieden te stimuleren. Daarnaast spelen ook logistieke overwegingen, de schaarste aan open ruimte in Vlaanderen, de keuze om regionale sterktes (inter)nationaal uit te spelen, maximaal gebruik te willen maken van de positieve invloed die geografische nabijheid heeft op innovatie, etc. 9 ACCURATE EN ACTUELE DATA VERZAMELEN Een weldoordacht, onderbouwd en coherent beleid voor de bio-economie is onlosmakelijk verbonden met een gedegen inzicht aangaande de huidige stand van zaken. Deze studie maakte evenwel duidelijk dat de nodige data om te komen tot een goed overzicht met betrekking tot de stand van zaken in Vlaanderen slechts beperkt beschikbaar zijn. Bijvoorbeeld wat betreft de inzet van biogebaseerde grondstofstromen voor de industriële productie van chemicaliën anno 2012 waren de nodige gegevens niet altijd voorhanden. Vermoedelijk kan het overzicht in hoofdstuk 3 dan ook nog worden aangevuld. Deze kennislacune zou minder groot zijn indien tussen sectoren en de overheid de wederzijdse uitwisseling van confidentiële informatie mogelijk werd. Daarnaast werd in dit rapport eveneens een eerste aanzet gegeven tot het maken van een overzicht van de innovatieprojecten in Vlaanderen die een bijdrage zouden kunnen leveren tot de verdere uitbouw van de biogebaseerde chemie. Ook over dergelijke innovatieprojecten, mede gefinancierd met publieke middelen, waren niet altijd alle nodige, niet-confidentiële gegevens beschikbaar. Om te komen tot een vruchtbaar innovatieklimaat, waarin opportuniteiten tijdig worden gedetecteerd en constructieve samenwerkingen tussen uiteenlopende partijen worden aangegaan, is het nochtans noodzakelijk dat dergelijke informatie publiek beschikbaar is. 10 EEN GEDEELD BEGRIPPENKADER ONTWIKKELEN Behalve de nood aan data, liep deze studie eveneens tegen een tweede belangrijke behoefte aan, met name een eenduidig gedefinieerd begrippenkader. Verscheidene begrippen, die in de context van een bio-economie veel worden gebruikt, werden immers wel ingebed in een of meerdere wettelijke kaders, maar werden daarom niet altijd afdoende gedefinieerd. In andere gevallen werd de betekenis van begrippen wel gegeven, maar verschilt deze toch vrij veel van de betekenis die er doorgaans aan wordt gegeven. Een voorbeeld is het begrip ‘afvalstof’. In het materialendecreet wordt dit als volgt gedefinieerd: “elke stof of elk voorwerp waarvan de houder zich ontdoet, voornemens is zich te ontdoen of zich moet ontdoen”. Hierbij wordt een uitzondering gemaakt voor een aantal stromen, zoals radioactieve afvalstoffen en dierlijke mest. Zijn deze laatste dan geen afvalstoffen? Doorgaans zou men op deze vraag antwoorden van wel, alleen is het materialendecreet niet van toepassing op deze stoffen. Er moet dan ook een onderscheid worden gemaakt tussen de betekenis die een begrip krijgt in een bepaalde wettelijke context en de definiëring van een(zelfde) begrip gebruikt in alledaagse communicatie. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 138/192 Verder kan ook een uitdrukking als “een stof waarvan de houder voornemens is zich te ontdoen” op heel verschillende manieren worden geïnterpreteerd. Een producent van bioplastics is van plan zich van deze plastics te ontdoen. Hij wil ze namelijk verkopen. Maar hij wil zich eveneens ontdoen van de nevenstromen die tijdens de productie ontstaan. Liefst door er ook nog iets aan de verdienen. Indien in Vlaanderen zou worden ingezet op een doorgedreven ontwikkeling van bioraffinageketens, zal zo goed als elke nevenstroom een toepassing vinden. Dergelijke maatschappelijke veranderingen, transities, dienen gepaard te gaan met gelijklopende ontwikkelingen in het vocabularium waarmee over deze veranderingen wordt gepraat. Zoniet, wordt communicatie en wederzijds begrip moeilijk. Niet zozeer de betekenis an sich is hierbij een probleem, wel het gebrek aan criteria om bijvoorbeeld een bepaalde biogebaseerde stroom in te delen als afvalstroom of als nevenstroom. 11 GERICHTE INSTRUMENTEN TER ONDERSTEUNING VAN HET BELEID UITWERKEN De ontwikkelingen binnen de biogebaseerde chemie kunnen slechts in een maatschappelijk gewenste richting geduwd worden, indien het beleid ter zake beschikt over een waaier aan instrumenten. Mogelijke voorbeelden hiervan zijn de reeds genoemde duurzaamheidscriteria voor biomassa en daarbij horende certificatiesystemen, een strategische langetermijn onderzoeks- en innovatieagenda, financieringssystemen ter ondersteuning van deze onderzoeks- en innovatieagenda of een centraal orgaan dat in staat voor het coördineren van de dialoog en interacties tussen de verschillende relevante maatschappelijke actoren in Vlaanderen. Het is wenselijk dat begonnen wordt met de ontwikkeling van dergelijke instrumenten, en dit in lijn met het beleid dat ter zake wordt ontwikkeld. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 139/192 Bijlage 1: Definities bio-economie Bron Gehanteerde definitie European Commission “The bioeconomy encompasses the production of renewable biological (2012) resources and their conversion into food, feed, bio-based products and bioenergy. It includes agriculture, forestry, fisheries, food and pulp and paper production, as well as parts of chemical, biotechnological and energy industries.” German federal ministry “The concept of the bioeconomy covers the agricultural economy and of education and all manufacturing sectors and associated service areas that develop, research (2011) produce, process, handle, or utilise any form of biological resources, such as plants, animals, and micro-organisms. This spans numerous sectors, such as agriculture, forestry, horticulture, fisheries and aquaculture, plant and animal breeding, the food and beverage industries, as well as the wood, paper, leather, textile, chemicals and pharmaceutical industries, and aspects of the energy sector.” IEA bioenergy (2012) “Around the world small but discernable steps are being taken to move from today’s fossil based economy to a more sustainable economy based on greater use of renewable resources. The transition to a biobased economy has multiple drivers: an over dependency of many countries on fossil fuel imports, the anticipation that oil, gas, coal and phosphorus will reach peak production in the not too distant future; the need for countries to diversify their energy sources, the global issue of climate change and the desire to reduce the emission of greenhouse gases, and the need to stimulate regional and rural development.” LNV (2007) “De bio-based economy 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 (elektriciteit en warmte).” OECD (2009) “A bioeconomy can be thought of as a world where biotechnology contributes to a significant share of economic output. The emerging bioeconomy is likely to involve three elements: the use of advanced knowledge of genes and complex cell processes to develop new processes and products, the use of renewable biomass and efficient bioprocesses to support sustainable production, and the integration of biotechnology knowledge and application across sectors.” The White House “Economic activity that is fuelled by research and innovation in the (2012) biological sciences, the “bioeconomy”, is a large and rapidly growing segment of the world economy that provides substantial public benefit.” Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 141/192 Bijlage 2: Lijst van tabellen Tabel 1: Tabel 2: Tabel 3: Tabel 4: Tabel 5: Tabel 6: Tabel 7: Tabel 8: Tabel 9: Tabel 10: Tabel 11: Tabel 12: Tabel 13: Criteria voor kandidaat biomassastromen 43 Inzetbaarheid van bermmaaisel in bioraffinageketens 51 Overzicht van de verdeling van hout over de verschillende houtverwerkende sectoren in België (FOD) 69 Verdeling van het houtgebruik in België over materiaal- en energietoepassingen, (FOD, 2010 ) 69 Overzicht houtafvalproductie Vlaams Gewest 69 Vraag en aanbod aan houtafval in Vlaanderen, 2008 70 Overzicht en bestemming van de afvalstromen die biomassa bevatten van de Vlaamse papierproducenten, gegevens 2010 in ton droge stof 74 Plantaardige oliën 82 Overzicht ingezamelde plantaardige en dierlijke vetten, 2010 (bron: Valorfrit, FOD) 85 Overzicht van de anaërobe vergistingsinstallaties in werking of (her)opstart in Vlaanderen (Biogas-E, Oktober 2011) 98 Overzicht van netto geïnstalleerd vermogen en productie van elektriciteit in 2010 in Vlaanderen uit biomassa (Vito, November 2011) 99 Overzicht van bedrijfstakken uit het IO-model en de koppeling aan sectoren 154 Verdeling biomassagebruik in finale vraag naar Vlaamse producten naar sector (cijfers hebben betrekking op het jaar 2007) 155 Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 143/192 Bijlage 3: Lijst van figuren Figuur 1: Schematisch overzicht inzet biomassa in Vlaamse economie 14 Figuur 2: Globale netto primaire biomassaproductie (cijfers voor het jaar 2000). 16 Figuur 3: Archetypische waardeketen uitgaande van biomassa 20 Figuur 4: Waardepiramide (LNV, 2007) 22 Figuur 5: De ecopiramide (Derksen et al., 2008) 23 Figuur 6: Verwerking van suikerbieten tot verschillende producten 29 Figuur 7: Oplijsting van mogelijke platformen, producten, grondstoffen en processen voor bioraffinage (Cherubini et al., 2009) 32 Figuur 8: Primaire en secundaire raffinaderijen (Peters, 2011) 32 Figuur 9: Overzicht Bioraffinage (IEA Task 42, 2009) 34 Figuur 10: Archetypische bioraffinageketens op basis van inputstromen (Biorefinery Euroview, 2008) 35 Figuur 11: C5/C6 suikers platform 36 Figuur 12: Mogelijke eindproducten van de bioraffinage van lignocellulose (Kamm et al., 2006)37 Figuur 13: Raffinage oliehoudende biomassa 39 Figuur 14: Mogelijke eindproducten uit glycerol (Bozell et al., 2010) 40 Figuur 15: Samenstelling van vers gras (geraadpleegd op 24/09/2012) 46 Figuur 16: Kringloopsluiting door bioraffinage 48 Figuur 17: Bestemming van tarwekorrels in België (FOD) 59 Figuur 18: Herkomst van de in België geconsumeerde tarwe (korrels), (FOD) 60 Figuur 19: Herkomst van geïmporteerd tarwezetmeel in België, (FOD-databank, 2010) 61 Figuur 20: Bestemming van gerstkorrels in België (FOD) 61 Figuur 21: Herkomst van de in België geconsumeerde gerst (korrels) (FOD) 62 Figuur 22: Bestemming van maïskorrels in België (FOD) 62 Figuur 23: Herkomst van de in België geconsumeerde maïs (korrels) (FOD) 63 Figuur 24: Herkomst van geïmporteerd maïszetmeel in België (FOD-databank) 63 Figuur 25: Bestemming van voedermaïs/ingekuilde maïs in België (bron: FOD) 64 Figuur 26: Raffinageketen waar bio-ethanol een onderdeel van is 65 Figuur 27: In- en uitvoer van houtafval in relatie tot de bestemming (bron: OVAM biomassainventaris 2009) 71 Figuur 28: Productieproces van papier 72 Figuur 29: Papierfabrieken in België 73 Figuur 30: Oorsprong van hout in de Belgische papierindustrie, 2010 74 Figuur 31: Valorisatie van nevenstromen uit de papierindustrie, 2008 75 Figuur 32: Herkomst verbruikte suikerbieten in België, 2010 76 Figuur 33: Bestemming van suikerbieten in België, 2010 77 Figuur 34: Suikerraffinage uit suikerbieten 78 Figuur 35: Proces Citrique belge 79 Figuur 36: Herkomst verbruikt koolzaad in België, 2012 81 Figuur 37: Overzicht van de eigen productie, geïmporteerde en geëxporteerde hoeveelheden aan gerecycleerde dierlijke vetten in België in 2010 83 Figuur 38: Overzicht van de eigen productie, geïmporteerde en geëxporteerde hoeveelheden aan gerecycleerde plantaardige vetten in België in 2010 84 Figuur 39: Biodieselproductie in de EU, 2010 86 Figuur 40: Raffinageketen waar de productie van biodiesel een onderdeel van is 86 Figuur 41: Schema werking biobrandstofcluster in de Gentse haven 87 Figuur 42: Aminozuren in gelatine 91 Figuur 43: Overzicht van de verschillende vormen van bio-energie ingedeeld volgens conversie techniek (bron: Vandermeulen (2010) 93 Figuur 44: Evolutie van het gebruik van biomassa voor energie-doeleinden in Vlaanderen 94 Figuur 45: Overzicht (2004-2010) van de aandelen in de totale netto groene stroomproductie 95 Figuur 46: Anaërobe vergistingsinstallatie in werking in 2010 volgens ligging (Biogas-E, 2011) 96 Figuur 47: Totaal geïnstalleerd vermogen (in kWe) op anaërobe vergistingsinstallaties in Vlaanderen (Biogas-E, 2011) 96 Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 145/192 Figuur 48: Evolutie van de inputstromen (in t/j) voor anaërobe vergisting in Vlaanderen van 2008 tot 2010 en verwachtingen op basis van installaties in opbouw en de aangevraagde vergunningen (Biogas-E, 2011) 97 Figuur 49: Groene warmteproductie door biomassa installaties op basis van vaste biomassa (Vito, november 2011) 100 Figuur 50: Groene warmteproductie door biomassa installatie op basis van vloeibare biomassa (Vito, november 2011) 101 Figuur 51: Schema vergasser (OVAM/VITO jaarcontract 2004) 102 Figuur 52: Raffinageketen die als basis fungeerde voor het classificeren van projecten 108 Figuur 53: Technologieën voor primaire raffinage 110 Figuur 54: Technologieën voor secundaire raffinage 112 Figuur 55: Technologieën om te komen tot een sluiting van kringlopen 113 Figuur 56: Technologieën om te komen tot een sluiting van kringlopen 113 Figuur 57: Visie op benutten van organische nevenstromen en afval – enkel voor energie (Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), 2010) 129 Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 146/192 Bijlage 4: Bibliografie Annevelink, E., Broeze, J., van Ree, R. Reith, J. and den Uil, H. (2009) Opportunities for Dutch Biorefineries. Wageningen UR & ECN, Report, No 1022. Asveld, L., van Est, R. en Stemerding, D. (2011) Naar de kern van de bio-economie: De duurzame beloftes van biomassa in perspectief. Studie uitgevoerd door het Rathenau Instituut. Avonds, L. en Vandille G.(2008) Monetaire input-outputtabellen voor Vlaanderen. Federaal Planbureau, Brussel. Bilsen, V., Jansen, B., Van Dingenen, K., Vercaemst, P. en Vercalsteren, A. (2008) Algemene procesbegeleiding bij de operationalisering van een Vlaams milieu-input-outputmodel en modelafbakening van het te beschrijven systeem, studie in opdracht van de Vlaamse Overheid, Departement Leefmilieu, Natuur en Energie,OVAM en VMM. Bilsen, V., Vincent, C., Vercalsteren, A., Van der Linden, A., Geerken, T., Vandille, G.en Avonds, L. (2010) Het Vlaams uitgebreid milieu input-output model, studie in opdracht van de Vlaamse Overheid, Departement Leefmilieu, Natuur en Energie, OVAM en VMM. Biogas-E, (oktober 2011), Voortgangsrapport Anaërobe vergisting in Vlaanderen Biorefinery Euroview (2008) Report on the different concepts of existing European biorefineries. Deliverable D1.1 of Workpackage n°1. Bozell, J. and Petersen, G. (2010) Technology development for the production of biobased products from biorefinery carbohydrates – the US Department of Energy’s “Top 10” revisited. Green Chemistry 12: 539-554. Cavallo, A.(2004) Hubbert’s petroleum production model: An evaluation and implications for world oil production forecasts. Natural Resources Research 13(4): 211-221. Cherubini, F., Jungmeister, G., Wellisch, M., Willke, T., Skiadas, I., Van Ree, R. and de Jong, E. (2009) Towards a common classification approach for biorefinery systems. Published online in Wiley InterScience, DOI: 10.1002/bbb.172, Biofuels Bioproducts & Biorefining. Cherubini, F. (2010) The biorefinery concept: Using biomass instead of oil for producing energy and chemicals. Energy Conversion and Management 51: 1412-1421. Citriquebelge, www.citriquebelge.com Cobelpa, jaarverslag 2010, www.cobelpa.be Communicatie M. Bailli, COBELPA, 2012 Copernicus Institute (2006) Medium and long-term opportunities and risks of the biotechnological production of bulk chemicals from renewable resources – The potential of white biotechnology. Report prepared under the European Commission’s GROWTH programme (DG Research). de Buisonjé, F., Bergsma, E., Zeevalkink, J. and Melse R. (2010) Perspectief van HTU voor mestverwerking. Rapport 320. Wageningen UR Livestock Research, Lelystad. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 147/192 de Jong, E., van Ree, R., van Tuil, R. and Elbersen, W. (2006) Biorefineries for the chemical industry, a Dutch point of view, in: Kamm, B., Kamm, M. and Gruber, P. (eds) Biorefineries Biobased industrial processes and products, Status quo and future directions, Wiley-VCH, Weinheim. Demirbaş, A. (2001) Biomass resource facilities and biomass conversion processing for fuels and chemicals. Energy Conversion and Management 42 (11): 1357-1378. Derksen, J., van Seventer, E., Braber, K. en van Liere, J. (2008) De ecopyramide – Biomassa beter benutten. Rapport opgesteld in opdracht van InnovatieNetwerk. Devriendt, N., Gorissen, L., Vanbroekhoven, K., Pieper, H., Roels S., Pieret, N en Hauzeur, E. (2012) Studie ter kwantificering van de biomassastromen geproduceerd en geïmporteerd in het territorium van het Belgische koninkrijk met het oog op de productie van energie en van industriële producten. In opdracht van de Federale Overheidsdienst Volksgezondheid, Veiligheid van de Voedselketen en Leefmilieu. De Wit, M. and Faaij, A. (2010) European biomass resource potential and costs. Biomass and Bioenergy 34: 188-202. EnergieTransitie (2007) Toetsingskader voor duurzame biomassa. Eindrapport van de projectgroep ‘duurzame productie biomassa’. Etzkowitz, H. and Leydesdorff, L. (2000) The dynamics of innovation: from national systems and ‘mode 2’ to a triple helix of university-industry-government relations. Research Policy 29: 109123. European Biodiesel Board (2010) EuropaBio (2009) Industrial biotechnology in France. Europese Commissie (2005) Biomass: Green energy for Europe. European Commission (2012) Commission staff working document accompanying the document ‘Communication on innovating for sustainable growth: A bioeconomy for Europe’. FAO (2009) The 2007-2008 food price swing: Impact and policies in Eastern and Southern Africa. FAO Commodities and Trade technical paper. Fernando, S., Adhikari, S., Chandrapal, C. and Murali, N. (2006) Biorefineries: Current Status, Challenges and a Future Direction. Energy & Fuels 20: 1727-1737. Fee, E., Johansson, D., Lowe, J., Marbaix, P., Matthews, B. and Meinshausen, M. (2010) Scientific Perspectives after Copenhagen. Information reference document commissioned by the EU’s Climate Change Science Experts on behalf of the EU member states. Fischer, T. and Krieg, A. (2001) Zur Trockenfermentation in der Landwirtschaft (About Dry Fermentation in Agriculture). Biogas Journal 1: 12-16. FOD, German federal ministry of education and research (2011) National research strategy bioeconomy 2030: Our route towards a biobased economy. Grassa!, http://www.grassanederland.nl, Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 148/192 Goudnaan, F., van de Beld, B., Boerefijn, F., Bos, G., Naber, J., van der Wal, S. and Zeevalkink, J. (2008) Thermal Efficiency of the HTU® Process for Biomass Liquefaction, in Progress in Thermochemical Biomass Conversion, Blackwell Science Ltd, Oxford. Goudriaan, F., Naber, J. and Zeevalkink, J. (2005) Conversion of biomass residues to transportation fuels with the HTU-proces. Proceedings European Biomass Conference, Paris 2005. Haberl, H., Beringer, T., Bhattacharya, S.C., Erb, K.-H. And Hoogwijk, M. (2010) Current Opinion in Environmental Sustainability 2: 394-403. Hoogwijk, M., Faaij, A., Eickhout, B., de Vries, B. and Turkenburg, W. (2005) Potential of biomass energy out to 2100, for four IPCC SRES land-use scenarios. Biomass and Bioenergy 29: 225-257. Hughes, T. (1986) the seamless web: Technology, science, etcetera, etcetera. Social Studies of Science 16(2): 281-292. IEA Bioenergy (2012) Bio-based chemicals: Value added products from biorefineries. Report on behalf of IEA Bioenergy, Task 42 Biorefinery. Inventaris duurzame energie Vlaanderen (2010) Kamm, M. en Kamm, B. (2005) International biorefinery systems. Presentation at the international conference on renewable resources and biorefineries, Ghent (Belgium), 19-21 September 2005. Kim, B. (2003) Managing the transitino of technology life cycle. Technovation 23: 371-381. Langeveld, H., Sanders, J. and Meeusen, M. (2010) The biobased economy: Biofuels, materials and chemicals in the post-oil era. Earthscan, London. Leopoldina (2012) Bioenergy – Chances and limits. LNV (2007) Overheidsvisie op de bio-based economy in de energietransitie: De keten sluiten. Loorbach, D. (2007) Transition management: New mode of governance for sustainable development. PhD-thesis, Erasmus University Rotterdam, Rotterdam. Mabee, W., McFarlane, P. and Saddler, J. (2011) Biomass availability for lignocellulosic ethanol production. Biomass and Bioenergy 35: 4519-4529. Matthews, E., Rotmans, J., Ruffing, K., Waller-Hunter, J. and Zhu, J. (1997) Global change and sustainable development: Critical trends. New York, United Nations, Department for Policy Coordination and Sustainable Development. Manshoven, S., Devriendt, N., Uyttebroek, M., Pelkmans, L., Vanbroekhoven, K. en Vanderreydt, I. (2012) Indicatoren voor het duurzaam gebruik van biomassa: Evaluatiekader. Studie uitgevoerd in opdracht van OVAM. Meadowcroft, J. (1997) Planning for sustainable development: Insights from the literatures of political science. European Journal of Political Research 31: 427-454. Milieudienst West-Holland (2011) Benutten biomassa in Holland Rijnland: Inventarisatie en Kansen. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 149/192 OECD (2009) The bioeconomy to 2030: Designing a policy agenda. OIVO (2009) Milieuimpact van verpakkingen. OVAM (2009). Geïntegreerde verwerkingsmogelijkheden (inclusief energetische valorisatie) van bermmaaisel. OVAM (2010) Inventaris biomassa. Paasen, S., van, Cieplik,M. and Phokawat, N. (2006) Gasification of non-woody biomass, economic and technical perspectives of chlorine and sulphur removal from product gas. ECNE--06-032. Panoutsou, C., Eleftheriadis, J. and Nikolaou, A. (2009) Biomass supply in EU27 from 2010 to 2030. Energy Policy 37: 5675-5686. Patel, M., Crank, M., Dornburg, V., Hermann, B., Roes, L., Hüsing, B., Overbeek, L., Terragni, F. and Recchia, E. (2006) Medium and long-term opportunaities and risks of the biotechnological production of bulk chemical sfrom renewable resources – The potential of white biotechnology. The BREW project. PB Geelatins, http://www.pbgelatins.com/media Peters, D. (2011) The German biorefinery roadmap. Presentation at the Expert Forum Conference on Biorefineries, Budapest, April 2011. Platform Groene Grondstoffen (2007) Groenboek energietransitie. PNNL, NREL and EERE (2004) Top value added chemicals from biomass: Volume I – Results of screening for potential candidates from sugars and synthesis gas. PNNL, University of Tennessee and NREL (2007) Top value added chemicals from biomass: Volume II – Results of screening for potential candidates from biorefinery lignin. Pol-Dasselaar, A. van den, Durksz, D., Klop A. en Gosselink, J. (2012) Grasraffinage in de veehouderij. Rapport 556. Wageningen UR Livestock Research. Porter, M. (1985) Competitive advantage: Creating and sustaining superior performance. Free Press, New York et al. Reith, J., van Ree, R., Capote Campos, R., Bakker, R., de Wild, P. Monot, F. Estrine, B. Bridgwater, A. and Agostini A. (2009) Lignocellulosic feedstock biorefinery for co-production of chemicals, transportation fuels, electricity and heat – IP BIOSYNERGY and beyond. Biorefinery Training Course, 12 June 2009, Ghent. Rotmans, J. (2002) Duurzame ontwikkeling: Al lerende doen en al doende leren. In: Wijffels, B., Blanken, H., van Stalborgh, M. and Van Raaij, R. (eds.) De kroon op het werk. NCDO, Amsterdam: pp. 42-51. Rotmans, J. and Loorbach, D. (2010) Towards a better understanding of transitions and their governance: A systemic and reflexive approach, in: Grin, J., Rotmans, J. and Schot, J. (eds.) Transitions to sustainable development: New directions in the study of long term transformative change. Routledge, New York and Abingdon, pp. 103-220. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 150/192 Schneider, M. (2008) “We are hungry!”: A summary report of food riots, government responses, and state of democracy in 2008. Soetaert, W. (2009) Success factors and differences between petrochemical refineries and biorefineries. Presentation. Star-COLIBRI (2011) European biorefinery joint strategic research roadmap. Star-COLIBRI (2011a) Joint European Vision for 2030. Strategic Targets for 2020 – Collaboration Initiative on Biorefineries. Star-COLIBRI (2011b). Preliminary report on the global mapping of research projects and industrial biorefinery initaitives. Task 2.3.3 Commercial biorefineries in Europe. Stevens, C. en Verhé, R. (2004) Renewable bioresources: Scope and modification for non-food applications. John Wiley & Sons Ltd, Chichester. The Whte House (2012) National bioeconomy blueprint. Thoenes, P. (2006) Biofuels and commodity markets – Palm oil focus. FAO, Commodities and Trade Division. TKI (2012) Groene groei: Van biomassa naar business. Innovatiecontract biobased economy 2012-2016. UN (1987) Our common future: Report of the World Commission on Environment and Development. US Department of Energy (2004). Top value added chemicals from biomass: Volume I – Results of screening for potential candidates from sugars and synthesis gas. Vandermeulen, V., Nolte, S. en Huylebroeck, G. (2010) Hoe biobased is de Vlaamse Economie? Departement Landbouw en Visserij, Afdeling Monitoring en Studie, UGent, Brussel. Van Hoof, V. en Geerken, T. (2012) Bioplastics: Definities, normen, toepassingsmogelijkheden, milieu-impact. Studie uitgevoerd door VITO in opdracht van PODDO. Vercalsteren, A., Jansen, B., Moorkens, I., Van der Linden, A. en Vercaemst, P. (2008) Opstellen en opvullen van de milieu-extensietabel van een Vlaams milieu-input-outputmodel, studie in opdracht van de Vlaamse overheid, Departement Leefmilieu, Natuur en Energie, OVAM en VMM. Vercalsteren, A., Van der Linden, A., Dils, E., Geerken, T., Moorkens, I., Vanhulsel, M. en Vangeel, S. (2011) Het Vlaams uitgebreid milieu-input-outputmodel: Update van de milieuextensietabellen, studie in opdracht van de Vlaamse overheid, Departement Leefmilieu, Natuur en Energie, OVAM en VMM. Vercalsteren, A., Van der Linden, A., Dils, E. en Geerken, T. (2012) Milieu-impact van productieen consumptieactiviteiten in Vlaanderen, studie in opdracht van MIRA. VITO (2011) Verslag interactieve sessie: Rol van biomassa in de vergroening van de Vlaamse economie. 24 november 2011, VLEVA, Brussel. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 151/192 VREG (2012) Ontwerp van Mededeling van de Vlaamse Regulator van de Elektriciteits- en Gasmarkt van 3 mei 2012 met betrekking tot de certificatie van biomassastromen in het kader van de toekenning van groenestroomcertificaten. Vreugdenhil,B. (2012) Verkenning covergassing digestaat en gras. ECN-E-11-072. Warmerdam, J., Yildiz, I. en Koop, K. (2011) Biomassapotentieel Groene Hart. Studie uitgevoerd in opdracht van de Provincie Utrecht. WTC-BBE (2011) Naar groene chemie en groene materialen: Kennis- en innovatieagenda voor de biobased economy. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 152/192 Bijlage 5: Berekeningen IO-model Onderstaande cijfers in Tabel 10 (zie ook hoofdstuk 1 van dit rapport) werden bekomen met behulp van het Vlaamse milieu input-outputmodel (IO-model). Dit model werd in de periode 2007-2010 ontwikkeld in opdracht van OVAM, VMM en LNE en koppelt op een systematische manier economische gegevens aan milieugegevens (OVAM, 2010; Vercalsteren, et al., 2008; Avonds en Vandille, 2008; Bilsen et al, 2008; Vercalsteren, et al., 2011, Vercalsteren, et al., 2012). Het model kan worden gebruikt om de milieu-impact van consumptie en productie te analyseren. Het biedt antwoord op vragen zoals: Welke economische sectoren en welke consumptieactiviteiten in Vlaanderen veroorzaken de meeste milieudruk? Waar ontstaat die milieudruk: in Vlaanderen zelf of daarbuiten? Of: Waar in de keten ontstaat de milieudruk? In dit IO-model worden 117 bedrijfstakken (of SUT-sectoren) onderscheiden. Niet al deze bedrijfstakken zijn echter relevant voor dit onderzoek. Degene die dit wel zijn, werden geclusterd tot sectoren. Hierbij werd naar best vermogen de thematische begrenzing gevolgd die ook de activiteiten van de leden van de verschillende Vlaamse sectororganisaties kenmerkt. Het resultaat hiervan is te zien in onderstaande tabel. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 153/192 SUT15A1_2007 Productie en verwerking van vlees en vleesproducten Verwerking en conservering van vis en vervaardiging van visproducten; Vervaardiging van deegwaren, koffie en thee, SUT15BJ1_2007 en overige voedingsmiddelen voeding veevoeding SUT15C1_2007 Verwerking en conservering van groenten en fruit SUT15D1_2007 Vervaardiging van plantaardige en dierlijke oliën en vetten SUT15E1_2007 Zuivelnijverheid SUT15H1_2007 Brood, vers banketbakkerswerk, beschuit en koekjes SUT15I1_2007 Vervaardiging van suiker, chocolade en suikerwerk SUT15KL1_2007 Vervaardiging van dranken Maalderijen en vervaardiging van zetmeel en SUT15FG1_2007 zetmeelproducten, diervoeders, SUT24A1_2007 Vervaardiging van chemische basisproducten Vervaardiging van verdelgingsmiddelen en van chemische SUT24BC1_2007 producten voor de landbouw ;verf, vernis en drukinkt SUT24D1_2007 Farmaceutische nijverheid chemie SUT24E1_2007 Vervaardiging van zeep, was- en poetsmiddelen, parfums en cosmetische artikelen SUT24F1_2007 Vervaardiging van overige chemische producten papier SUT21A1_2007 Papier- en kartonnijverheid SUT17A1_2007 Bewerken en spinnen van textielvezels, weven van textiel en textielveredeling - SUT17B1_2007 Vervaardiging van geconfectioneerde artikelen van textiel excl. kleding, overige textielproducten, gebreide en gehaakte stoffen en artikelen SUT18A1_2007 Vervaardiging van kleding en bontnijverheid SUT19A1_2007 Leernijverheid en vervaardiging van schoeisel SUT36A1_2007 Vervaardiging van meubels SUT40A1_2007 Productie en distributie van elektriciteit, gas, stoom en warm water handel SUT51A1_2007 Groothandel en handelsbemiddeling SUT52A1_2007 Kleinhandel, reparatie van consumentenartikelen horeca SUT55A1_2007 Hotels en overige accommodaties voor kortstondig verblijf, markt SUT55B1_2007 Restaurants, drankgelegenheden, kantines en catering textiel meubel energie SUT01A1a_2007 Landbouw, jacht en aanverwante diensten - akkerbouw landbouw bosbouw SUT01A1b_2007 Landbouw, jacht en aanverwante diensten - tuinbouw SUT01A1c_2007 Landbouw, jacht en aanverwante diensten - veeteelt SUT02A1_2007 Bosbouw, bosexploitatie en aanverwante diensten Tabel 12: Overzicht van bedrijfstakken uit het IO-model en de koppeling aan sectoren Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 154/192 De berekeningen die in het kader van deze studie werden uitgevoerd met het IO-model, vertrekken vanuit de finale vraag naar Vlaamse producten. Deze finale vraag omvat zowel de vraag van huishoudens en overheden, de investeringen door huishoudens, overheden en bedrijven, de voorraadwijzigingen en geëxporteerde producten. Het gaat hier, met andere woorden, over producten die in Vlaanderen geproduceerd worden, inclusief het biomassagebruik in de voorketen van deze producten. Dit wil zeggen dat niet enkel Vlaamse biomassa in rekening werd gebracht. Wat daarentegen niet werd meegenomen in de berekeningen, is het biomassaverbruik verbonden aan de finale vraag naar niet-Vlaamse producten, met name producten die rechtstreeks in het buitenland worden aangekocht. Tot slot, willen we hier nog meegeven dat binnen het IO-model wordt gerekend in monetaire grootheden. Dit wil zeggen dat het model toelaat de geldstromen in kaart te brengen binnen en tussen productieketens en sectoren. De omzetting naar kton die vervolgens werd gedaan in deze studie, is gebaseerd op een inschatting van de gemiddelde prijs die wordt gegeven voor de biomassa die deze geldstromen vertegenwoordigen. De mate van detail waarin de bovengenoemde bedrijfstakken (of SUT-sectoren) in het model reeds werden uitgewerkt, zal daardoor mee bepalen hoe sterk de berekende omvang van de biomassastromen afwijkt van de reële stromen. Ook biomassastromen, zoals bepaalde afvalstromen, die gratis van de hand worden gedaan, kunnen zorgen voor een vertekening van de berekende hoeveelheden. Voor verdere informatie over het IO-model wordt verwezen naar volgende achtergronddocumenten (OVAM, 2010; Vercalsteren, et al., 2008; Avonds en Vandille, 2008; Bilsen et al, 2008; Vercalsteren, et al., 2011, Vercalsteren, et al., 2012). Biomassa (kton) Aandeel in totaal 20 872 36% Veevoeding 4 511 8% chemie 2 007 3% Papier 2 201 4% Textiel 1 188 2% Meubel 513 1% Energie 44 0% Handel 3 939 7% Horeca 2 997 5% 10 668 18% 209 0% 57 815 100% Voeding Landbouw Bosbouw Totaal Tabel 13: Verdeling biomassagebruik in finale vraag naar Vlaamse producten naar sector (cijfers hebben betrekking op het jaar 2007) Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 155/192 Bijlage 6: Vlaamse portfolio bioraffinageprojecten Hierna volgt een overzicht van alle innovatieprojecten die voldoen aan volgende twee criteria: 1) minstens een Vlaamse partner is bij het project betrokken, en 2) het project draagt bij tot de ontwikkeling van bioraffinageketens die uitmonden in de productie van chemicaliën. Bij de opmaak van dit overzicht werd volgende kleurcode gehanteerd: – gele arcering: Projecten met een geel gearceerde titel werden meegenomen in de analyse waarover verslag wordt gedaan in hoofdstuk 4. Wat betreft de projecten waarvan de titel niet geel werd gearceerd, beschikten we niet over voldoende informatie. – groene arcering: Met een groene arcering werd aangegeven wanneer in een project aan de slag werd/wordt gegaan met afval- en/of nevenstromen. – grijze arcering: De Vlaamse partners betrokken bij de projecten werden steeds grijs gearceerd weergegeven. Tot slot, kan niet worden gegarandeerd dat het hierna volgend overzicht volledig is. Verder onderzoek zal dit moeten uitwijzen. Afgelopen projecten 1. Naam project: Bi-Cycle: Single cell oils uit algen en gisten Belangrijkste resultaten: ? Projectpartners: Karel de Grote Hogeschool, KaHo Sint-Lieven, Universiteit Antwerpen en de Universiteit Karlsruhe [DEU] Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: IWT TETRA Projectbudget: € ? Looptijd: 2008 - 2009 2. Naam project: Bio-ethanol uit lignocellulose grondstoffen beschikbaar in Vlaanderen Belangrijkste resultaten: ? Doelstellingen: Het project valt uiteen in 4 belangrijke fasen met hun respectievelijke doelstellingen. In eerste instantie wordt een inventaris en/of selectie uitgevoerd van de in Vlaanderen beschikbare afvalgrondstoffen, die aan een geoptimaliseerde voorbehandeling onderworpen worden. Het doel is om een standaardmengsel te kunnen samenstellen dat zowel in volume als over het jaar gezien in Vlaanderen in voldoende mate voorradig is. Belangrijkste doelstelling is om door een optimale voorbehandeling de cellulose aanwezig in dit standaardmengsel los te maken van de aanwezige lignine en hemi-cellulose. Projectpartners: KaHo Sint-Lieven en de Nayer Instituut Mechelen Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: IWT TETRA Projectbudget: € ? Looptijd: 2008 - 2010 3. Naam project: Bio-Packing (Biodegradeerbare materialen uit polylactic acid (PLA) voor verpakkingen) Belangrijkste resultaten: In het onderzoek werden 4 types PLA opgenomen die commercieel vrij beschikbaar zijn in Europa. Additieven werden geselecteerd met het oog op het verhogen van de temperatuurbestendigheid, barrière-eigenschappen en de slagvastheid van PLA. Deze werden gecompoundeerd, en van alle compounds werd een chemische, thermische en mechanische karakterisatie gemaakt. Hierbij werden significante verschillen vastgesteld afhankelijk van het virgin material, waar belangrijke verschillen van de proporties D- en L-lactic ook de eindeigenschappen beïnvloeden. Tevens werd vastgesteld dat niet alle klassieke Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 157/192 karakterisatietechnieken nog voldoende accuraat werken bij PLA. Het PLA werd getest met verschillende verwerkingstechnieken (spuitgieten, extrusie, blow moulding, ISBN). Daarbij bleek het vastgestelde processwindow beduidend kleiner dan bij klassieke kunststoffen. Herverwerkbaarheid van PLA is moeilijker dan bij klassieke kunststoffen. Projectpartners: Ecoplus, Plastipolis, DKI, Tehnos, OFI en Celabor Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: IWT VIS-CO Projectbudget: € ? Looptijd: 2008 - 2010 4. Naam project: Biorefinery Euroview (Current situation and potential of the biorefinery concept in the EU: Strategic framework en guidelines for its development) Belangrijkste resultaten: de identificatie, classificatie en lokalisatie van bioraffinageactiviteiten in Europa, zowel wat betreft onderzoeks-, piloot- als demonstratieprojecten en industriële productie Projectpartners: Industries and Agro-Resources Cluster [FR], Agrobiopôle Wallon, confederation of European Paper Industries (CEPI) [EU], EuropaBio [EU], Europol’Agro [FR], Universiteit Gent, Regional Development Agency of the North Great Plain [HUN] en Technical Research Centre of Finland [FI] Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: FP6 Projectbudget: € 538.000 Looptijd: 2007 – 2009 5. Naam project: BIOREF-INTEG (Development of advanced biorefinery schemes to be integrated into existing industrial fuel producing complexes) Belangrijkste resultaten: de identificatie van biogebaseerde producten waarvan het vanuit economische, technisch en milieuperspectief interessant is deze te coproduceren bij conventionele productieprocessen Projectpartners: Abengoa bioenergia [ESP], Universiteit Gent, Bioro NV, STFI-Packforsk AB [SWE], ETC [SWE], VTT [FI], Ashton University [UK], Ten Kate [NL], Value for Technology (VFT) bvba, Cehaeve [NL], Repsol YPF SA [ESP], AFSG [NL] en ECN [NL] Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: FP7 Projectbudget: € 1.452.929 Looptijd: 2008 – 2010 6. Naam project: BIOTEXT I (properties and potentials of biopolymers in textile extrusion applications) Belangrijkste resultaten: In dit project kon worden aangetoond dat zowel geselecteerde TPS (thermoplastisch zetmeel) als biopolyester mengingen met als ingrediënten PLA, PHB en Ecoflex, kunnen worden omgezet tot smeltverwerkbare formulaties die in semi-industriële extrusieprocessen tot multifilamenten kunnen worden omgezet. Beperkingen stellen zich wel op het gebied van procestemperatuur teneinde overmatige hydrolyse en degradatie te vermijden. Ook het inzetten van PHB gebeurt bij voorkeur bij lage percentages om een voldoende verwerkbaarheid te behouden. De bekomen mechanische eigenschappen liggen nog steeds beduidend lager dan bij verwerking van traditionele polymeren, maar zijn afdoende om de eerste verwerkingsproeven toe te laten. Zoals verwacht vertonen de bekomen garens (bio)degradatie-eigenschappen. Degradatie is echter voldoende traag opdat de bekomen garens inzetbaar zouden zijn in concrete toepassingen. Projectpartners: Centexbel, Deschema [DEU], AITEX [ESP], ITCF Denkendorf [DEU] en ITA RWTH [DEU] Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: IWT VIS-CO Projectbudget: € 1.000.000 Looptijd: 2007 - 2009 Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 158/192 7. Naam project: BIOTEXT II (properties and potentials of biopolymers in textile extrusion applications) Belangrijkste resultaten: ? Projectpartners: Centexbel, Deschema [DEU], AITEX [ESP], ITCF Denkendorf [DEU] en ITA RWTH [DEU] Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: IWT VIS-CO Projectbudget: € 1.200.000 Looptijd: 2009 - 2011 8. Naam project: Evaluatie van de inzet van snelle pyrolyse voor de opwaardering van organische afvalstromen Belangrijkste resultaten: (1) Een inventaris van de beschikbare fracties industriële en huishoudelijke afvalstromen in Vlaanderen die potentieel gebruikt kunnen worden als grondstof voor snelle pyrolyse; (2) een financiële haalbaarheidsstudie voor pyrolyse van 3 relevante stromen, met name hout, bermgras en afvalwaterzuiveringsslib; (3) marktstudie met betrekking tot pyrolyse van houtafval en korte-omloop-hout afkomstig van energieteelten; en (4) oplijsting van de knelpunten die een grootschalige implementatie van snelle pyrolyse in Vlaanderen in de weg staan. De eindrapporten van dit project kunnen op aanvraag worden verkregen. Projectpartners: Hogeschool voor Wetenschap en Kunst – Campus De Nayer, BECO en BTGBTL Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: IWT TETRA Projectbudget: € ? Looptijd: 2008 – 2009 9. Naam project: Kyoto in het Pajottenland Belangrijkste resultaten: ? Doelstellingen: Via dit project is het de bedoeling om het Pajottenland te laten uitgroeien tot een speerpuntregio in het kader van een drastische vermindering van de kwetsbaarheid van deze streek ten aanzien van de dreigende energie- en ecologische schok. Via de ontwikkeling van lokaal beleid en lokale initiatieven voor de ontwikkeling van windenergie, biomassa en zonne-energie is het mogelijk de ontwikkeling en welvaart van deze streek op een duurzame manier te behouden en verder te versterken. Tegelijkertijd wil het project ook een aantal (gemeentelijke) afvalstromen drastisch terugdringen door ze aan te wenden als grondstof voor de productie van duurzame energie. Projectpartners: Opbouwwerk Pajottenland vzw, Paddenbroek vzw, Pro Natura vzw, Boerenbond, Agro/aanneming, Bosgroep en Arch' educ Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: ? Projectbudget: € ? Looptijd: 2009 – 2011 10. Naam project: Polymelkzuur (PLA) I in textieltoepassingen Belangrijkste resultaten: (1) evaluatie van de beschikbare polymeergrades, de specifieke additieven gericht op PLA en textielproducten die reeds gemaakt worden op basis van PLA; (2) selectie of ontwikkeling van formulaties en de evaluatie van deze formulaties op extrudeerbaarheid tot multifilament; (3) (technische) kennis hoe deze multifilamenten te verwerken in breisels. Projectpartners: Centexbel Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: IWT VIS-CO Projectbudget: € 533.991 Looptijd: 2008 – 2010 Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 159/192 11. Naam project: Studie ter kwantificering van de biomassastromen geproduceerd en geïmporteerd in het territorium van het Belgische koninkrijk met het oog op de productie van energie en industriële producten Belangrijkste resultaten: (1) methodologie om biomassastromen te kwantificeren, en (2) database met daarin de in 2011 beschikbare gegevens met betrekking tot de biomassastromen die in België geproduceerd, geïmporteerd en geëxporteerd worden Projectpartners: VITO en CRA-W Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: studie uitgevoerd in opdracht van het Directoraat Generaal Leefmilieu Projectbudget: € 80.240 Looptijd: 2011 12. Naam project: SUSTOIL (Developing advanced biorefinery schemes for integration into existing oil production/transesterification plants Belangrijkste resultaten: evaluatie van gevestigde en beloftevolle technologieën voor de raffinage van oliehoudende planten op zowel economisch, ecologisch als technologisch vlak Projectpartners: University of York [UK], University of Manchester [UK], Stichting Dienst Landbouwkundig Onderzoek [NL], Biorefinery de GmbH [DEU], Stockholm Environment Institute (SEI) Oxford Office Ltd [UK], The Secretary of State for Environment, Food and Rural Affairs [UK], Centre Technique Interprofessionnel des Oleagineux Metropolitains [FR], Danmarks Tekniske Universitet [DNK], Nogradi Erdokemia termelo es Kereskedo KFT CO [HUN], Croda International PLC [UK], Universita Degli Studi di Foggia [ITA], Chimar Hellas SA [GRC], Centre de Recherche et d’Experimentation sur les Oleagineux et le Proteagineux [FR], Wageningen Universiteit [NL], Seneca Green Catalyst SL [ESP], Foundation for Research and Technology Hellas [GRC], Institut National Polytechnique de Toulouse [FR], Charles Jackson & Co Ltd [UK], Universiteit Gent, Universidad de Cordoba [ESP], G. Dimitriadis & SIA O.E. [GRC], Rotawave Ltd [UK] en Pannon Egyetem [HUN] Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: FP7 Projectbudget: € 1.178.873 Looptijd: 2008 – 2010 13. Naam project: The knowledge-based bio-economy (KBBE) in Europe: Achievements and challenges Belangrijkste resultaten: overzicht van de belangrijkste verwezenlijkingen en uitdagingen wanneer het gaat over een Europese bio-economie, gekoppeld aan een set beleidsaanbevelingen Projectpartners: Clever Consult BVBA, met de medewerking van de chief scientific advisor van de Ierse overheid [IRL] en experts verbonden aan volgende instellingen: Universiteit Gent, EuropaBio [EU], National Agnecy for New Technologies, Energy and Sustainable Economic Development [ITA], CIAA, WWF International en nova-Institut [DEU] Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: / Projectbudget: € ? Looptijd: 2010 14. Naam project: VaLiCel (valorisatie van lignocellulose reststromen) Belangrijkste resultaten: (1) inventarisatie en karakterisatie van lignocelluloserijke reststromen (papieruitval, pulp, vlasresten, (snoei-)hout, bermgras en landbouwresidu’s), (2) optimalisatie van de voorbehandeling van lignocellulosefracties, (3) optimalisatie van de saccharificatie, en (4) optimalisatie van de fermentatie tot bio-ethanol. Projectpartners: Hogeschool Gent, Katholieke Universiteit Leuven en Universiteit Gent Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: IWT TETRA Projectbudget: € ? Looptijd: 2009 - 2010 Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 160/192 Lopende projecten 15. Naam project: all4rest (integrated solutions for improving the quality of the rest) Belangrijkste doelstelling(en): de ontwikkeling van een biogebaseerde matras Projectpartners: Colchones Europa SL [ESP], Avitex, Dakota Coatings NV, Multiplot Europe GmbH [DEU], Devan Micropolis [PT], Innofa Innovative Fabrics BV [NL], 3T GmbH [DEU], Textile Research Institute AITEX [ESP], Centexbel, Universiteit Gent, Institut für Textiltechnik RWTH Aachen University [DEU], ETCF-Denkendorf [DEU] en Navarra University Hospital [ESP] Vlaams, Belgische en/of Europees steunmechanisme: FP7 Projectbudget: € 1.499.918 Looptijd: 2011 - 2012 16. Naam project: ARBOR (Accelerating renewable energies through valorisation of biogenic organic raw material) Belangrijkste doelstelling(en): Een antwoord formuleren op volgende vragen: Hoe plannen landen in Noordwest-Europa de doelstellingen voor hernieuwbare energie te halen? Hoe belangrijk is biomassa in het halen van deze doelstellingen? Hoe verschillend zijn wetgeving en steunmaatregelen rond bio-energie tussen deze landen? Welke projecten en ontwikkelingen zijn er rond biomassa? Projectpartners: Staffordshire University [UK], Proefcentrum voor innovatie, verbreding en advies in landbouw en veehouderij vzw (PIVAL), Institut für Zukunftsenergiesysteme GmbH [DEU], Centre de Recherche Public Henri Tudor – Centre de Resources des Technologies pour l’Environnement (CRTE) [LU], Universiteit Wageningen [NL], FlandersBio, Provincie Utrecht [NL], Vlaams Coördinatiecentrum Mestverwerking (VCM) vzw, NUID University College Dublin [IE], DLV Plant BV [NL], POM West-Vlaanderen, Stoke-on-Trent City Council [UK], Universiteit Gent en Staffordshire University SI [UK] Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: Interreg IV Projectbudget: € 7.361.958,83 Looptijd: 25/09/2009 – 31/03/2015 17. Naam project: BIOAGROTEX (Development of new agrotextiles from renewable resources and with a tailored biodegradability) Belangrijkste doelstelling(en): Het in kaart brengen van en oplossingen aanreiken voor de technologische barrières waar de productie van nieuwe textielproducten gemaakt uit 100% natuurlijke vezels en/of biopolymeren tegenaan loopt. Projectpartners: Centexbel, D’Appolonia SPA [ITA], Centro di Progettazione, Design &Tecnologie dei Materiali [ITA], Deutsche Institute für Textil und Faserforschung Denkendorf [DEU], Inotex Spol SRO [CZE], Enya BVBA, La Zeloise NV, Rodenburg Biopolymers BV [NL], Bonar Technical Fabrics NV, MDB Texinov SAS [FR], Transfurans Chemicals BVBA, Devan-PPT Chemicals LtD [UK], École Nationale Superieure des Arts et Industries Textiles [FR], Stichting Dienst Landbouwkundig Onderzoek [NL], Agritec, Vyzkum, Slechteni a Sluzby SRO [CZE], DS Textile Platform NV en Tecnaro Gesellschaft zur Industriellen Anwendung Nachwachsender Rohstoffe MBH [DEU] Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: FP7 Projectbudget: € 4.373.206 Looptijd: 01/10/2008 – 30/09/2012 18. Naam project: BIOCHAR: Climate saving soils Belangrijkste doelstelling(en): (1) de ontwikkeling van een transnationale strategie, kennisbasis en standaarden met betrekking tot de productie, het gebruik en de logistiek van biochar, en (2) overdragen kennis met betrekking tot het gebruik van biochar naar relevante doelgroepen Projectpartners: Provincie Groningen [NL], Productschap Akkerbouw [NL], Nutrient Management Institute [NL], Universiteit Wageningen [NL], Universiteit Gent, ILVO, Riso DTU National Laboratory for sustainable energy [DNK], BioForsk Norwegian Institute for Agricultural and Environmental Research [NOR], Uppsala University [SWE], University of Edinburgh [UK], Hochschule for Angewandte Wissenschaft und Kunst (HAWK) [DEU] Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 161/192 Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: Interreg IV Projectbudget: € 4.865.615 Looptijd: 01/10/2009 – 31/10/2013 19. Naam project: BIOCHEM (Eco-IP partnership for driving innovation in the sector of biobased products) Belangrijkste doelstelling(en): de ontwikkeling van een toolbox die KMO’s en startende bedrijven helpt om de belangrijkste barrières te overwinnen wanneer ze met een biogebaseerd product op de markt willen komen Projectpartners: Chemistry Innovation Knowledge Transfer Network [UK], Aster [ITA], Cefic [EU], Center for Process Innovation [UK], Dechema [DEU], essenscia, E-unlimited [EU], Fast Track Consulting, Federacion Empresarial de la Industria Quimica Espagnola [ESP], IMADE [ESP], InvestorNet [DNK], Madrid Biocluster [ESP], NWO [NL], PNO Consultants [NL], Poyry [FI], Sviluppo Chimica [ITA] en University of Manchester [UK] Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: Europe Innova (DG Enterprise) Projectbudget: € 4.500.000 Looptijd: 01/02/2010 – 31/01/2013 20. Naam project: BIOCLUSTER (Open innovatie cluster voor de transitie naar een bioeconomie) Belangrijkste doelstelling(en): de ontwikkeling van nieuwe, duurzame waardeketens over de grenzen van sectoren heen rond biogebaseerde producten zoals bioplastics, biodetergenten, biomaterialen, etc. Projectpartners: Ghent Bio-Energy Valley, FlandersBio, essenscia en Bio Base Europe Pilot Plant Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: Fabriek van de Toekomst (Agentschap Ondernemen) Projectbudget: ? Looptijd: 01/05/2012 – 30/04/2015 21. Naam project: BIOCORE (biocommodity refinery) Belangrijkste doelstelling(en): (1) de ontwikkeling van richtlijnen naar de bevoorrading van bioraffinaderijen toe met lignocellulosefracties uit de land- en bosbouw, welke rekening houden met regionale verschillen op het vlak van teelten, oogstseizoenen, logistiek en opslagmodaliteiten, (2) aantonen op pilootschaal van de efficiëntie van een innovatief proces om cellulose, hemicellulose en lignine te extraheren, (3) ontwikkeling van technologieën om uitgaande van cellulose en hemicellulose ethyleen en propyleen te maken, en (4) verder ontwikkelen van low temperature pyrolysetechnologie Projectpartners: Institut National de la Recherche Agronomique [FR], Institut fuer Energie- und Umweltforschung Heidelberg GmbH [DEU], Chimar Hellas AE [GRC], Imperial College of Science, Technology and Medicine [UK], Chalmers Tekniska Hoegskola AB [SWE], Teknologian Tutkimuskeskus VTT [FI], Stichting dienst Landbouwkundig Onderzoek [NL], Solagro Association [FR], Katholieke Universiteit Leuven, Arkema France SA [FR], Institut für Umweltstudien Weibel und Ness GmbH [DEU], The Energy and Resources Institute [IN], Latvijas Valsts Koksnes Kimijas Instituts [LTU], National Technical University of Athens [GRC], ECN [NL], Synpo Akciova Spolecnost [CZE], Compagnie Industrielle de la Matière Végétale [FR], Koninklijke DSM NV [NL], DSM White Biotechnology BV [NL], INRA Transfert SA [FR], Capax Environmental Services BVBA, Tarkett GDL SA [LU], Syral SAS [FR], nova-Institut für Politische und Ökologische Innovation GmbH [DEU] en Szent Istvan Egyetem [HUN] Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: FP7 Projectbudget: € 20.276.633 Looptijd: 01/03/2010 – 28/02/2014 Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 162/192 22. Naam project: BioFlexCom Belangrijkste doelstelling(en): (1) inventarisatie van beschikbare biogebaseerde en biodegradeerbare coatings en finishes, (2) nagaan of het haalbaar is deze producten aan te brengen op basis van bestaande technologieën, en (3) nagaan of de standaardeigenschappen van de textielmaterialen behouden blijven na veredelen of coaten met biopolymeergebaseerde producten Projectpartners: Centexbel, Instituto Tecnológico del Embalaje (ITENE) en Forschungsinstitut für Leder und Kunststoffbahnen (FILK) Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: Cornet collectief dossier Projectbudget: € 355.654 Looptijd: 2010 - 2012 23. Naam project: BIOPOL (Productie en verwerking van polyhydroxybutyraten afkomstig van industriële en anorganische afvalstromen) Belangrijkste doelstelling(en): (1) inventarisatie van de beschikbaarheid en samenstelling van organische en anorganische afvalstromen geschikt voor de productie van PHB, en (2) optimalisatie van een fermentatieproces voor de productie van PHB en (3) vertalen van de onderzoeksresultaten naar marktpotentieel Projectpartners: Beaulieu Chemicals NV, KH-Engineering, Tessenderlo Chemie en VITO Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: MIP3 Projectbudget: € 627.460 Looptijd: 01/01/2012 – 31/12/2013 24. Naam project: BIOSURFING (New-to-nature biosurfactants by metabolic engineering: production and application) Belangrijkste doelstelling(en): de ontwikkeling van Candida bombicola varianten die toelaten op industriële schaal glycolipide oppervlakteactieve stoffen te produceren Projectpartners: Universiteit Gent, Cosmetic SP [GRC], University of Ulster [UK], Université Pierre et Marie Curie – Paris 6 [FR], Ecover Belgium NV, Bio Base Europe Pilot Plant vzw, Werner & Mertz GmbH [DEU] en Cellectis SA [FR] Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: FP7 Projectbudget: € 4.116.643 Looptijd: 01/10/2011 – 30/09/2015 25. Naam project: Biotechnologie voor een duurzame economie Belangrijkste doelstelling(en): Oprichting van een multidisciplinair onderzoeksplatform (MRP) dat zich richt op de versterking van de interactie tussen de groene (planten)biotechnologie en de witte (industriële) biotechnologie ten behoeve van een duurzame bio-economie. Projectpartners: ILVO, Universiteit Gent + ? Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: BOF Projectbudget: € ? Looptijd: ? 26. Naam project: Bos en bio-energie Belangrijkste doelstelling(en): In kaart brengen van de hoeveelheden en de geografische spreiding van een aantal biomassastromen die in Vlaanderen kunnen worden gebruikt voor bioenergie. Tevens worden enkele scenario’s doorgerekend met focus op de opmaak van een broeikasgasemmissiebalans en een koolstofmodel voor de bodem. Uiteindelijk volgt een SWOT-analyse. Projectpartners: Alterra [NL], ILVO en VITO Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: TWOL-studie Projectbudget: € 79.650 Looptijd: 2012 - 2013 Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 163/192 27. Naam project: Change2Bio (Hernieuwbare kunststoffen: belangrijke component in de bioeconomie) Belangrijkste doelstelling(en): (1) internationale ontwikkelingen opvolgen rond de inzet van hernieuwbare kunststoffen; (2) informatie met betrekking tot dit onderwerp verwerken en duiden in functie van de doelgroep (gaande van de verwerkers van hernieuwbare kunststoffen tot de verwerkers van halffabricaten) en overbrengen naar deze doelgroep; (3) de netwerking organiseren tussen de doelgroep en de biopolymeerketen; (4) bedrijven informeren en begeleiden bij individuele initiatieven met betrekking tot het inzetten van hernieuwebare kunststoffen of hun afgeleide materialen; en (5) relevante en goed onderbouwde info genereren omtrent de milieu-impact van de ontwikkelingen. Projectpartners: Centexbel, Sirris en VKC Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: IWT VIS-TIS Projectbudget: € 430.000 Looptijd: 2010 – 2012 28. Naam project: DuPoCo (Ontwikkeling van een duurzaam potgrondmengsel op basis van groencompost en secundaire grondstoffen) Belangrijkste doelstelling(en): (1) de ontwikkeling van een kwaliteitsvolle en duurzame universele potgrond op basis van groencompost en (lokaal beschikbare en geproduceerde) secundaire grondstoffen, (2) de economische haalbaarheid onderzoeken en (3) creëren van draagvlak voor het toepassen van de onderzoeksresultaten in de praktijk Projectpartners: Vlaamse Compostorganisatie (VLACO) vzw, Peltracom, Renovius, Proefcentrum voor sierteelt (PCS) en IMOG Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: MIP3 Projectbudget: € 376.740 Looptijd: 01/11/2011 – 31/10/2013 29. Naam project: DURBIO (Biogebaseerde kunststoffen in extrusieprocessen voor duurzame eindproducten) Belangrijkste doelstelling(en): (1) bedrijven sensibiliseren voor product- en procesinnovatie m.b.t. hernieuwbare polymeren, (2) formulaties en processing condities linken aan fysische eigenschappen van het eindproduct en de stabiliteit in realistische condities, (3) opzetten van samenwerkingsverbanden tussen de producenten en compounders van biogebaseerde polymeren en de textiel- en polymeerverwerkende industrie door kennisdeling, gestructureerde samenwerking tussen de bedrijven en de kenniscentra en (4) het adviseren en begeleiden van bedrijven bij implementatie en innovatieprojecten die steunen op resultaten van het generisch onderzoek. Projectpartners: Flanders’ Plastic Vision, Artesis, Vlaams Kunststofcentrum en Katholieke Hogeschool Brugge – Oostende Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: IWT VIS? Projectbudget: € 1.300.000 Looptijd: 2012 - 2015 30. Naam project: ECP (EnergieConversiePark) Belangrijkste doelstelling(en): De ontwikkeling van een EnergieConversiePark waar op een en dezelfde locatie d.m.v. meerdere technologieën lokaal beschikbare biogebaseerde reststromen, zoals GFT, takhout, bermmaaisel of snoeisel, worden verwerkt tot diverse eindproducten (warmte, elektriciteit, brandstoffen, …). Binnen dit project worden geen nieuwe technologieën ontwikkeld, maar ligt de focus voornamelijk op het samenbrengen van stakeholders, het uitwerken van businessplannen, het in kaart brengen van de ecologische impacts en de studie van logistieke aspecten. Projectpartners: Avans Hogeschool [NL], Universiteit Wageningen [NL], Universiteit Hasselt, Hogeschool Zeeland [NL] en VITO Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: Interreg IV Projectbudget: € 2.020.000 Looptijd: 01/04/2010 – 31/03/2012 Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 164/192 31. Naam project: EnBeBo Belangrijkste doelstelling(en): Demonstreren van innovatieve technieken naar energieproductie of energiebesparing (inclusief productie van bio-energie) Projectpartners: Inagro, PCS, PCG, PIBO, Hooibeekhoeve, ILVO en PSKW Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: ? Projectbudget: € ? Looptijd: 2010 - 2012 32. Naam project: EuroBioRef (european multilevel integrated biorefinery design for sustainable biomass processing Belangrijkste doelstelling(en): De ontwikkeling van een geïntegreerd bioraffinageconcept, gebruik makend van een breed gamma aan technologieën en toepasbaar op (een mengsel van) diverse niet-eetbare biogebaseerde grondstoffen, dat toelaat om diverse chemicaliën, materialen en biobrandstoffen te produceren. In dit project wordt gestreefd naar een verbetering van de procesefficiëntie met 30% en een reductie van het grondstofgebruik met 10% ten opzichte van de huidige stand van de technologie. Projectpartners: Centre National de la Recherche Scientifique [FR], Umicore AG & Co KG [DEU], Alma Consulting Group SAS [FR], Centre for Research and Technology Hellas [GRC], Teknologisk Institut [DNK], Imperial College of Science, Technology and Medicine [UK], Haldor Topsoe AS [DNK], Borregaard Industries Ltd [UK], Uniwersytet Warminsko – Mzurski w Olsztynie [POL], Consorzio Interuniversitarioreattivita Chimica e Catalisi [ITA], Quantis Sàrl [CHE], Rheinisch-Westfaelische Technische Hochschule Aachen [DEU], Centre for Renewable Energy Sources and Saving [GRC], Wytwornia Sprzetu Komunikacyjnego PZL – Rzeszow SA [POL], Novozymes A/S [DNK], Merck KGAA [DEU], Process Design Center GmbH [DEU], Universidade do Porto [PT], European Biomass Industry Association [EU], Arkema France SA [FR], Technische Universitaet Dortmund [DEU], Stiftelsen Sintef [NOR], BKW Biokraftwerke Fuerstenwalde GmbH [DEU], Nykomb Synergetics AB [SWE], Soabe Partner SARL – Societe Agricole de Befandriana-Sud ET [MG], Orgachim AD [BGR], Oleon NV, Metabolic Explorer SA [FR], Technische Universitaet Hamburg-Harburg [DEU], Osrodek Badawczo Rozwojowy Przemyslu Rafineryjnego [POL] en Novance SAS [FR] Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: FP7 Projectbudget: € 37.076.947 Looptijd: 16/11/2011 - ? 33. Naam project: FERTIPLUS (reducing mineral fertilisers and agro-chemicals by recycling treated organic waste as compost and bio-char products) Belangrijkste doelstelling(en): (1) identificatie van de beschikbare organische reststromen (hoeveelheden en kwaliteit) uit de landbouw en het grootstedelijk gebied die kunnen gebruikt worden om nutriënten uit te recupereren via compost of biochar vandaag en in de toekomst, (2) review van de beschikbare technologieën om compost en biochar te produceren, (3) ontwikkeling van nieuwe technologie voor de productie van biochar welke tegemoet komt aan specifieke doelstellingen met betrekking tot duurzaam bodembeheer. Projectpartners: Stichting Dienst Landbouwkundig Onderzoek [NL], University of Leeds [UK], Vlaams Gewest (ILVO), Organic Waste Systems, Agencia Estatal Consejo Superior de Investigaciones Cientificas [ESP], Bauhaus-Universitaet Weimar [DEU], Stichting Energieonderzoek Centrum Nederland [NL], Consiglio per la Ricerca e Sperimentazione in Agricoltura [ITA], Proininso SA [ESP], Graphite Resources (Knightsbridge) LtD [UK], Gestora de Resdiduos del Sur SL [ESP], Fundacion para las Tecnololgias Auxiliares de la Agricultura [ESP], Iris-Isontina Reti Integrate e Servizi [ITA] en Idconsortium SL [ESP]. Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: FP7 Projectbudget: € 4.035.827 Looptijd: 01/12/2011 – 30/11/2015 Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 165/192 34. Naam project: GENESYS (Gebruik van nevenstromen als systeeminnovatie) Belangrijkste doelstelling(en): (1) Het uitwerken van een valorisatietraject voor plantaardige nevenstromen uit de groenten-, fruit- en aardappelproductie: inventarisatie van de meest relevante nevenstromen in Vlaanderen met het grootste potentieel voor meerwaardecreatie, ontwikkeling en optimalisatie van technologieën die toelaten deze nevenstromen te stabiliseren en inventarisatie van de types producten en processen die op een rendabele manier kunnen worden ontwikkeld uitgaande van deze nevenstromen. (2) Het uitwerken van een valorisatietraject voor ‘discards’ uit de visserij: inventarisatie van de ‘discard’ fractie gevangen door de Vlaamse vloot die potentieel commercialiseerbare functionele componenten bevat (vb. mariene vetten of antioxidanten), inventarisatie van de technologieën waarmee deze componenten kunnen worden geïsoleerd, haalbaarheidsstudie naar de valorisatie van bepaalde fracties (praktisch, technisch, wetgeving, kosten-baten, bereidheid stakeholders, …) en analyse van de logistieke vereisten die met deze valorisatietrajecten gepaard gaan. (3) Valorisatie van organische reststromen door compostering: technische optimalisatie van het composteringsproces (onderzoek naar vb. microbiële activiteit, hygiënisatie, nutriëntenverhoudingen en –beschikbaarheid, e.d.) en haalbaarheidsstudie met betrekking tot de valorisatie van compost (logistiek, economische haalbaarheid, institutionele beperkinge, e.d.). Projectpartners: ILVO (andere partners zijn nog te bepalen) Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: gecoördineerde actie binnen de ILVO2020-strategie Projectbudget: € ? Looptijd: 2012 - 2016 35. Naam project: Ghent Syngas Cluster & Demonstration Plant Belangrijkste doelstelling(en): ? Projectpartners: Ghent Bio-Energy Valley (+?) Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: Fabriek van de Toekomst (Agentschap Ondernemen) Projectbudget: € ? Looptijd: ? 36. Naam project: Graskracht Belangrijkste doelstelling(en): de ontwikkeling van een technologie die toelaat biogas en bodemverbeteraar te produceren uitgaande van gras afkomstig uit natuurreservaten, bermkanten, e.d. Projectpartners: OC-ANB, Eneco International, Provinciale Hogeschool Limburg, Universiteit Hasselt, Proefcentrum voor innovatie, verbreding en advies voor landbouw en veehouderij, Natuurpunt, OVAM, Departement LNE, Agentschap Wegen en Verkeer, Biogas-e vzw, FEBEM, ODE-Vlaanderen vzw en VLACO Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: EFRO Projectbudget: € 992.171,98 Looptijd: 01/04/2010 – 31/03/2012 37. Naam project: Grenzeloze Logistiek Belangrijkste doelstelling(en): Van de grensregio een duurzame logistieke topregio maken, waarbij niet enkel wordt ingezet op de verdere uitbouw van de infrastructuur, maar ook wordt gefocust op het upgraden van de kennisinfrastructuur en het ondersteunen van de innovatiekracht van logistieke bedrijven. Een onderdeel van dit project behandelt het ‘bundelen, verduurzamen en regisseren van bio-reststromen’ (samenwerking tussen de POM OostVlaanderen, de POM West-Vlaanderen, Zeeland Seaports en Economisch Impuls Zeeland). Projectpartners: POM Oost-Vlaanderen, POM Antwerpen, POM West-Vlaanderen, POM Limburg, POM Vlaams-Brabant, Brabantse Ontwikkelingsmaatschappij (BOM) [NL], Kamer van Koophandel Limburg [NL], NV Rewin West-Brabant [NL], Dutch Insitute for Advanced Logistics (DINALOG) [NL], Zeeland Seaports [NL], Interleuven en Vlaams Instituut voor de Logistiek vzw (VIL). Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: Interreg IV Projectbudget: € 4.680.202,80 Looptijd: 01/10/2011 – 30/09/2014 Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 166/192 38. Naam project: Groene Grondstoffen Belangrijkste doelstelling(en): de ontwikkeling van 8 nieuwe toepassingsmogelijkheden van groene grondstoffen en de ontwikkeling van 4 actieplannen ter ontwikkeling van productieketens uitgaande van groene grondstoffen Projectpartners: inagro, Provinciaal Proefcentrum voor de Groenteteelt Oost-Vlaanderen, Provincie Vlaams-Brabant, PIBO-Campus vzw en ILVO Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: Interreg IV Projectbudget: € 1.020.482,55 Looptijd: 01/01/2010 – 31/12/2012 39. Naam project: MEMPROREC (Membrane-based product recovery) Belangrijkste doelstelling(en): het winnen van alcoholen of organische zuren via membraantechnologie uit biologische processtromen, en uit landbouwoverschotten of andere biomassa, om zodoende de efficiëntie van deze productieprocessen te verhogen Projectpartners: VITO en een groep chemiebedrijven (welke?) Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: rechtstreekse dotatie Vlaamse overheid Projectbudget: € 2.000.000 Looptijd: 01/09/2011 – 31/08/2012 40. Naam project: NATURE WINS (Research for the development of fully renewable thermoplastic bio-composites) Belangrijkste doelstelling(en): De ontwikkeling van biogebaseerde composieten bestaande uit PLA in combinatie met natuurlijke vezels uit vlas en hennep. Projectpartners: Centexbel, SIRRIS en Institut für Textiltechnik RWTH Aachen [DEU] Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: IWT VIS-CO Projectbudget: € 1.071.808 Looptijd: 2011 - 2012 41. Naam project: NEMO (Novel high-performance enzymes and micro-organisms for conversion of lignocellulosic biomass to bioethanol) Belangrijkste doelstelling(en): de ontwikkeling van enzymen en micro-organismen voor de productie van tweedegeneratie bio-ethanol Projectpartners: Teknologian tutkimuskeskus VTT [FI], École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) [CHE], C-Lecta GmbH [DEU], Universiteit Utrecht [NL], Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen (KNAW) [NL], Johann Wolfgang Goethe Universitaet Frankfurt am Main [DEU], Lund University [SWE], Helsingin Yliopisto [FI], Wirtschaft und Infrastruktur GmbH & Co Planungs KG [DEU], Roal OY [FI], Dyadic Nederland BV [NL], Université de la Mediterranée d’Aix-Marseille II [FR], Chemtex Italia SRL [ITA], Chalmers Tekniska Hoegskola AB [SWE], Universita’ Degli Studi di Milano-Bicocca [ITA], Green Sugar GmbH [DEU], Univerza v Ljubljani [SVN], SEKAB E-Technology AB [SWE], VIB en Syngenta Crop Protection AG [CHE] Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: FP7 Projectbudget: € 8.098.596 Looptijd: 01/05/2009 – 30/04/2013 42. Naam project: NOTEREFIGA (Novel temperature regulating fibres and garments) Belangrijkste doelstelling(en): de ontwikkeling van nieuwe textielvezels met een betere warmteregulerende capaciteit door de incorporatie van relatief grote hoeveelheden PCM’s (phase changing materials); ook de mogelijkheden die PLA biedt in deze context worden onderzocht Projectpartners: Swerea IVF AB [SWE], Institutul National de Cercetare-Dezvoltare Pentru Textile si Pielarie [RO], Luxilon Industries NV, predilnica Litija DOO [SVN], Centexbel, Polisilk SA [ESP], Stiftelsen Sintef [NOR], TTY-Saatio [FI], Smart Fiber AG [DEU], Addcomp Holland BV [NL], Gotech SRL [RO], Thueringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung EV [DEU], Ullfrotte AB [SWE], Devold of Norway AS [NOR] en FOV Fabrics AB [SWE] Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: FP7 Projectbudget: € 3.914.733 Looptijd: 01/01/2009 – 31/12/2012 Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 167/192 43. Naam project: NOVOSIDES (Novel biocatalysts for the production of glycosides) Belangrijkste doelstelling(en): de ontwikkeling van nieuwe biocatalysatoren (enzymen) die het mogelijk maken om op industriële schaal kosteneffectief kleinere organische moleculen (alkaloïden, flavonoïden en steroïden) te glycosileren Projectpartners: Universiteit Gent, Rijksuniversiteit Groningen [NL], Friedrich-Schiller Universitaet Jena [DEU], Microbiologicky Ustav – AVCR VVI [CZE], Carbosynth Ltd [UK] en Bio Base Europe Pilot Plant Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: FP7 Projectbudget: € 3.726.840 Looptijd: 01/12/2010 – 30/11/2014 44. Naam project: Polymelkzuur (PLA) II: optimalisatie van de formulatie, het extrusieproces en verdere processtappen Belangrijkste doelstelling(en): (1) opvolgen evaluatie omtrent beschikbaarheid van nieuwe PLA grades en processing additieven; (2) onderzoek naar de verdere verwerkingsstappen (coating en veredeling) van ontwikkelde garens en weefsels; en (3) onderzoek naar het effect van additieven en productiestappen op de levensduur van PLA-textiel Projectpartners: Centexbel Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: IWT VIS-CO Projectbudget: € 571.051 Looptijd: 2010 - 2012 45. Naam project: ProEthanol 2G (Integration of biology and engineering into an economical and energy-efficient 2G bioethanol biorefinery) Belangrijkste doelstelling(en): (1) voor Europa: de ontwikkeling van een energie-efficiënt proces voor de productie van bio-ethanol en elektriciteit uit stro, en (2) voor Brazilië: de ontwikkeling van een energie-efficiënt proces voor de productie van bio-ethanol, suiker en elektriciteit uit suikerriet bagasse en stro Projectpartners: LNEG [PT], DTU [DNK], Lund University [SWE], CIEMAT [ESP], Inbicon [DNK], Fraunhofer [DEU], Universiteit Gent, GreenValue [CHE], École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) [CHE], HOLM [DNK], UFRJ [BRA], Instituto Nacional de Technologia (INT) [BRA], UFPE [BRA], UFSC [BRA], UFMG [BRA], FURB [BRA], BIOMM Technology [BRA], UFRJ [BRA] en KL Energy [BRA] Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: FP7 Projectbudget: € 2.514.172 Looptijd: 01/11/2010 – 31/10/2013 46. Naam project: Realisation of biopolymer based sustainable products by optimization of design, materials, mould making and processing Belangrijkste doelstelling(en): Het project is gericht op product designers, matrijzenbouwers, kunststofverwerkers en gebruikers van biopolymeren en wil deze doelgroepen de technische informatie aanreiken om in te stappen in het gebruik van biopolymeren en/of gerelateerde technologie. Wat betreft designers gaat het om kennis over de technologische limieten en mogelijkheden en proceseigen vereisten aan producten. Matrijzenmakers krijgen kennis aangeleverd over aangepast ontwerp van matrijzen in functie van een optimaal design en de mechanische eigenschappen van het eindproduct. Tot slot, zullen de kunststofverwerkers inzichten krijgen aangereikt over optimale, aangepaste procesparameters voor verwerking van biopolymeren. Projectpartners: Hogeschool Gent Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: IWT TETRA Projectbudget: € ? Looptijd: 2011 - 2012 Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 168/192 47. Naam project: Recycling of PLA and utilization of recycled PLA for packaging applications Belangrijkste doelstelling(en): Het in kaart brengen van degradatie van PLA bij structurele afvalstromen van productieprocessen zoals spuitgieten, extrusie en thermoformage en onderzoek naar het toepassen van chainextenders in de recyclage. Projectpartners: DKI, Celabor, IKV en VKC Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: IWT VIS-CO Projectbudget: € ? Looptijd: 2011 - 2012 48. Naam project: RENUWAL (Recycling nutrients from wastewater using algae) Belangrijkste doelstelling(en): (1) nagaan of algen kunnen worden ingezet voor de terugwinning van stikstof en fosfor uit afvalwater (o.a. effluent van vergisting), (2) onderzoeken of de gegenereerde algenbiomassa in aanmerking komt om in diervoeding te worden verwerkt of kan worden gebruikt voor de productie van biogas, (3) inventariseren juridische barrières en (4) uitvoeren van een economische kosten-batenanalyse Projectpartners: Witteveen + Bos, Organic Waste Systems (OWS) en Tikal NV Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: MIP3 Projectbudget: € 434.837 Looptijd: 01/01/2012 – 31/12/2012 49. Naam project: SUNBUILT Belangrijkste doelstelling(en): de uitbouw van een geïntegreerde keten voor de productie, oogst en verwerking van algen Projectpartners: Katholieke Hogeschool Kempen, Tormans en VITO Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: EFRO (40%) en Hermesfonds (22,5%) Projectbudget: € 1.200.000 Looptijd: 01/10/2011 – 30/09/2012 50. Naam project: SUNLIBB (Sustainable liquid biofuels from biomass refining) Belangrijkste doelstelling(en): wegwerken van de belangrijkste barrières binnen de productieketen van tweedegeneratie biobrandstoffen: verbeteren van de kwaliteit van de aangeleverde biomassa via plantenveredeling met het oog op fermentatie, en het ontwikkelen van een geïntegreerd bioraffinageproces voor een optimale verwaarding van lignocellulosestromen Projectpartners: University of York [UK], University of Leeds [UK], VIB, Wageningen Universiteit [NL], Institut National de la Recherche Agronomique [FR], Borregaard Industries Ltd [UK], University of Sheffield [UK], University of Cambridge [UK], Biogemma [FR], Processum Biorefinery Initiative AB [SWE], Bioconversion Technologies Ltd [UK], Ecover Belgium NV, North energy Associates Ltd [UK] Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: FP7 Projectbudget: € 4.605.086 Looptijd: 01/10/2010 – 30/09/2014 51. Naam project: SYMBIOSE Belangrijkste doelstelling(en): oprichten van een platform voor de valorisatie van afval- en nevenstromen Projectpartners: essenscia, OVAM, Febem, International Synergies [UK] en PlanC Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: Fabriek van de Toekomst (Agentschap Ondernemen) Projectbudget: € 500.000 Looptijd: 01/09/2012-30/08/2014 Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 169/192 52. Naam project: SYNECO Belangrijkste doelstelling(en): ? nieuwe dynamiek in de compostsector dankzij synergie tussen groene energie en kwaliteitscompost Projectpartners: ILVO, Vlaco en KULeuven Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: IWT VIS Projectbudget: € ? Looptijd: 2012 - 2013 53. Naam project: Valorisatie grijze garnaal en bijproducten Belangrijkste doelstelling(en): Innovatieve en potentiële valorisatiemogelijkheden voor de grijze garnalen en bijproducten van de garnalenvisserij en –verwerking Projectpartners: Garnalensector? Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: Europees Visserijfonds Projectbudget: € ? Looptijd: 2011 - 2014 54. Naam project: VISIONS (Valorisatie van organische nevenstromen – Ontwikkeling van tweedegeneratie technologieën voor de bio-economie in Vlaanderen) Belangrijkste doelstelling(en): Vraag en aanbod van organische nevenstromen sluiten vandaag in Vlaanderen niet helemaal op elkaar aan als gevolg van volgende twee hinderpalen: (1) Er ontbreekt een centraal beheerde databank van de gekarakteriseerde neven- en afvalstromen en technologische expertises, en (2) er is een gebrek aan tweedegeneratie technologieën en industriële installaties voor de omzetting van biogebaseerde nevenstromen naar grondstoffen voor de productie van biogebaseerde producten. Het project wil beide hinderpalen wegwerken. Concreet zijn er drie luiken aan dit project: een inventarisatieluik, een technologieontwikkelingsluik en een implementatieluik. (1) Het inventarisatieluik beoogt de ontwikkeling van een databank van organische nevenstromen en technologische expertises beschikbaar in Vlaanderen, die een motor kan zijn voor de verdere ontwikkeling van een innovatieve, CO2-arme bio-economie in Vlaanderen.(2) Het technologieontwikkelingsluik beoogt de verdere ontwikkeling van tweedegeneratie technologieën voor de transformatie van (afval)oliën en vetten en lignocellulose nevenstromen naar basisgrondstoffen in de sectoren van materialen, chemie en energie. Wat betreft de oliën en vetten zal een technologie worden ontwikkeld voor de efficiëntere omzetting tot biodiesel of grondstoffen voor de oleochemie. Voor de conversie van lignocelluloserijke nevenstromen zullen verschillende voorbehandelingstechnieken (chemisch, thermochemisch, enzymatisch) worden geoptimaliseerd. Dit zal verder op semi-industriële pilootschaal worden gedemonstreerd en geëvalueerd.(3) In het implementatieluik zullen economische, logistieke en duurzaamheidsanalyses gepaard gaan met disseminatie voor valorisatie in Vlaanderen. De uiteindelijke doelstelling is de bouw in Vlaanderen van een of meerdere grootschalige voorbehandelingsinstallaties voor lignocellulose en meerdere decentrale installaties voor de productie van biodiesel uit afvaloliën en vetten. De uitbouw van een grootschalige, tweede generatie verwerkingseenheid in Vlaanderen zal de basis vormen voor de uitbouw van een biogebaseerde chemiecluster waarin een brede waaier aan biogebaseerde producten (biobrandstoffen, biochemicaliën, biomaterialen) kan worden geproduceerd. Projectpartners: Ghent Bio-Energy Valley, FlandersBio, essenscia, Bio Base Europe Pilot Plant, Universiteit Gent, VITO, Universiteit Antwerpen, Hogeschool Gent en de Boerenbond Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: IWT VIS-traject Projectbudget: € 2.446.294 Looptijd: 01/09/2011 – 31/08/2015 Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 170/192 55. Naam project: WOODY (Innovative advanced wood-based composite materials and components) Belangrijkste doelstelling(en): De ontwikkeling van nieuwe composietmaterialen gebaseerd op hout (cellulose nano-fibrillen) ter vervanging van composieten met een hoog gehalte aan fossiele grondstoffen. Projectpartners: Centro di Progettazione, Design & Tecnologie dei Materiali [ITA], Swerea Sicomp AB [SWE], Extreme Materials SRL [ITA], Anthony, Patrick & Murta-Exportacao LDA [PT], The Hebrew University of Jerusalem [IL], Centexbel, Transfuran Chemicals BVBA, European Plastics Converters [EU], APC Composit AB [SWE], Danmarks Tekniske Universitet [DNK], D’Applonia SPA [ITA], Teknologian Tutkimuskeskus VTT [FI], Volvo Lastvagnar AB [SWE], Lindbacks Bygg AB [SWE], Kapena SA [POL], Gianazzo Angelo SPA [ITA], Fapes SRL [ITA], Marbo Italia SPA [ITA] en Lulea Tekniska Universitet [SWE] Vlaams, Belgisch en/of Europees steunmechanisme: FP7 Projectbudget: € 7.244.481 Looptijd: 01/01/2009 – 31/12/2012 Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 171/192 Bijlage 7: Organisaties die direct of indirect bijdragen tot de ontwikkeling van een Vlaamse biogebaseerde chemie Hieronder wordt een overzicht gegeven van de verschillende Vlaamse organisaties die bijdragen tot de ontwikkeling van een biogebaseerde chemie, en bij uitbreiding een bio-economie, in Vlaanderen. Sectorfederaties en -organisaties 1 BBL www.bondbeterleefmilieu.be De Bond Beter Leefmilieu (BBL) is de onafhankelijke federatie van meer dan 140 landelijke en lokale natuur- en milieuverenigingen in Vlaanderen en actief in het middenveld. Vanuit hun visie op duurzame ontwikkeling geven ze de burger een geïnformeerde stem en beïnvloeden ze het overheidsbeleid. 2 Belgian Biodiesel Board (BBB) www.biodieselbelgie.be De Belgian Biodiesel Board (BBB) vzw vertegenwoordigt de belangen van de Belgische producenten van biodiesel. De leden van de BBB produceren biodiesel voor de Belgische markt alsook voor export. De BBB zet zich in om het gebruik van biodiesel te promoten, om informatie te verschaffen aan het publiek en aan beleidsmakers om op die manier de doelstellingen van de Belgische en Europese overheden in verband met biodiesel te realiseren. 3 Boerenbond en Innovatiesteunpunt www.boerenbond.be www.innovatiesteunpunt.be De Boerenbond is de Vlaamse beroepsorganisatie voor de agrarische ondernemer. Het innovatiesteunpunt voor land- en tuinbouw is een initiatief van Boerenbond in partnerschap met Cera. Het Innovatiesteunpunt begeleidt land- en tuinbouwbedrijven bij innovaties in de domeinen energie- en watermanagement, bedrijfsontwikkeling en (milieu)technische innovatie. 4 Cobelpa www.cobelpa.be Cobelpa vzw is de Belgische federatie van fabrikanten van papierdeeg, papier en karton. Cobelpa werd in 1940 opgericht en heeft als opdracht de algemene belangen van de sector te behartigen en de economische expansie van de sector te bevorderen. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 173/192 5 Essenscia www.essenscia.be Essenscia is een multisectorale koepelorganisatie die de vele activiteitssectoren van de chemie en de life sciences vertegenwoordigt. Ze groepeert bijna 800 ondernemingen die samen goed zijn voor meer dan 95% van de totale omzet van de sector. Essenscia bestaat uit drie gewestelijke afdelingen voor Vlaanderen, Wallonië en Brussel. De 17 beroepssecties van essenscia vertegenwoordigen de specifieke belangen van hun activiteitssector. In het kader van de biobased economy is Bio.be (Belgische vereniging van de biotech industrie) een belangrijke sectie. Essenscia vertegenwoordigt de belangen van de sector op Europees vlak door een actieve aanwezigheid binnen Cefic (European Chemical Industry Council). 6 FEBEM www.febem-fege.be De Federatie van Bedrijven voor Milieubeheer vzw (FEBEM) vertegenwoordigt in België enerzijds de bedrijven die afvalstoffen inzamelen, sorteren, behandelen, recycleren en/of verwerken en anderzijds de grondreinigingscentra. Ook bedrijven die energie maken uit biomassa-afval zijn lid. FEBEM vertegenwoordigt hiermee zo’n 200 bedrijven uit de sector. 7 Fedustria www.febeltex.be Fedustria is de Belgische federatie van de textiel-, hout- en meubelindustrie. Fedustria bestaat uit twee gewestelijke afdelingen voor Vlaanderen en Wallonië. Fedustria is ontstaan uit de fusie van de Belgische federatie van de textielindustrie (voormalig Febeltex) en de Belgische federatie van de hout- en meubelindustrie (voormalig Febelhout). 8 Fevia www.fevia.be Fevia is de Belgische federatie van de voedingsindustrie en bestaat uit drie gewestelijke afdelingen voor Vlaanderen, Wallonië en Brussel. De missie van Fevia is de vertegenwoordiging, ondersteuning en ontwikkeling van een duurzame Belgische voedingsindustrie. 9 FlandersBio www.flandersbio.be FlandersBio is een sectororganisatie die zich toespitst op de biowetenschappen en biotechnologie in Vlaanderen. FlandersBio vzw werd in 2004 opgericht als ledenorganisatie en telt in 2012 meer dan 250 leden. 10 ODE www.ode.be De Organisatie Duurzame Energie (ODE) is de sectororganisatie voor duurzame energie in Vlaanderen. ODE brengt meer dan 300 bedrijven, kenniscentra, universiteiten en organisaties samen in technologieplatformen en werkgroepen, om kennis uit te wisselen en aan Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 174/192 belangenbehartiging te doen. ODE ondersteunt de werking van het bio-energie platform inzake dienstverlening en informatie-uitwisseling. Het doel van het bio-energieplatform is de marktontwikkeling van bio-energie in Vlaanderen om een relevante toekomstige bijdrage te leveren aan de doelstellingen groene warmte en groene stroom. 11 Vlaco www.vlaco.be De Vlaamse Compostorganisatie vzw (Vlaco) is in 1992 opgericht om het beleid van organischbiologisch afval (groenafval, gft-afval en organisch-biologisch bedrijfsafval) structureel te ondersteunen, uit te voeren en mee voor te bereiden. Vlaco is een ledenorganisatie met vertegenwoordiging van zowel de Vlaamse overheid (via de OVAM en de intergemeentelijke afvalverenigingen) als de privésector (privéverwerkers van organisch-biologisch afval). De activiteiten van Vlaco passen in de duurzame materialenkringloop van organisch-biologisch afval. Vlaco voert kwaliteitscontrole uit bij de biologische verwerkers van organisch-biologisch afval en levert keuringsattesten voor de eindproducten af. Vlaco onderzoekt de gebruiksmogelijkheden van de eindproducten en promoot actief compostgebruik. Vlaco begeleidt gemeentes en intergemeentelijke afvalverenigingen bij de promotie van thuiscomposteren bij hun burgers. Kennisinstellingen 1 Bio Base Europe www.bbeu.org Bio Base Europe is een open innovatie- en opleidingscentrum voor de bio-economie. Bio Base Europe werd opgericht door Ghent Bio-Energy Valley en Biopark Terneuzen. De Bio Base Europe Pilot Plant, gelegen in de haven van Gent, is een pilootfabriek voor biogebaseerde producten en processen. Bio Base Europe Training Center, gelegen in Terneuzen in Nederland, focust in eerste instantie op een opleiding van procesoperatoren voor de bioprocesindustrie. 2 Centexbel www.centexbel.be Centexbel is het Technisch en Wetenschappelijk Centrum voor de Belgische Textielnijverheid. Het werd in 1950 opgericht onder impuls van Fedustria, de Belgische federatie van de textiel-, hout- en meubelindustrie, om de concurrentiepositie van de Belgische textielbedrijven duurzaam te verstevigen. Centexbel biedt de textielindustrie testen aan in het kader van kwaliteitsonderzoek en wettelijke voorschriften, certificatie van producten en processen, onderzoek & ontwikkeling en algemene dienstverlening. 3 ILVO www.ilvo.vlaanderen.be Het Instituut voor Landbouw- en Visserijonderzoek (ILVO) is een kennisinstelling van de Vlaamse Overheid voor de domeinen landbouw en visserij. Het ILVO heeft als missie het uitvoeren en coördineren van beleidsonderbouwend wetenschappelijk onderzoek en de daaraan verbonden dienstverlening met het oog op een duurzame landbouw en visserij in economisch, ecologisch, sociaal en maatschappelijk perspectief. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 175/192 4 VIB www.vib.be Het Vlaams Instituut voor Biotechnologie (VIB) is een onafhankelijk onderzoeksinstituut, gefinancierd door de Vlaamse overheid, met wetenschappers die werken aan de universiteiten van Antwerpen, Brussel, Gent en Leuven. Het VIB verricht baanbrekend basisonderzoek naar de werking van het menselijk lichaam, planten en micro-organismen. Hierbij ligt de nadruk op het vertalen van basisonderzoek naar toepassingen voor geneeskunde, landbouw en industrie. 5 VITO www.vito.be De Vlaamse Instelling voor Technologisch Onderzoek (VITO) is een onafhankelijke en klantgerichte onderzoeksorganisatie die innoverende technologische oplossingen verschaft en wetenschappelijk onderbouwde adviezen en ondersteuning geeft om duurzame ontwikkeling te stimuleren en om het economisch en maatschappelijk weefsel in Vlaanderen te versterken. VITO werkt rond volgende vijf thema’s: duurzame chemie, duurzame materialen, duurzame energie, duurzaam landgebruik en gezondheid. Hierdoor werkt VITO mee aan de uitbouw van de bio-economie in Vlaanderen. Vlaamse universiteiten en hogescholen www.ua.ac.be www.vub.ac.be www.ugent.be www.uhasselt.be www.kuleuven.be De vijf Vlaamse universiteiten zijn gelegen in Antwerpen, Brussel, Gent, Hasselt en Leuven. Voornamelijk de faculteiten bio-ingenieurswetenschappen en wetenschappen zijn met hun onderzoek en onderwijs gericht op de ontplooiing van een bio-economie in Vlaanderen. De verschillende hogescholen in Vlaanderen zijn via een associatie verbonden met een bepaalde Vlaamse universiteit. Vlakwa www.vlakwa.be Het Vlaams Kenniscentrum Water (Vlakwa) werd in 2010 opgericht om vraaggedreven oplossingen aan te reiken voor de Vlaamse waterproblematiek en zo tegemoet te komen aan toekomstige noden. Het Vlaams Kenniscentrum Water ondersteunt kennisopbouw en -beheer, bevordert de onderlinge samenwerking tussen alle actoren en stimuleert de uitwisseling van kennis en ervaring inzake de waterproblematiek in Vlaanderen. Vlakwa is ook de coördinator voor de oprichting van een Vlaams nutriëntenplatform, naar analogie met het nutriëntenplatform in Nederland. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 176/192 Overheidsorganisaties 1 EWI www.ewi-vlaanderen.be Het Departement Economie, Wetenschap en Innovatie (EWI) van de Vlaamse Overheid zorgt voor beleidsvoorbereiding, beleidsopvolging en beleidsevaluatie voor het beleidsdomein Economie, Wetenschap en Innovatie. EWI streeft naar excellentie in fundamenteel onderzoek, strategische kennisontwikkeling en de valorisatie van deze kennis. Noodzakelijke voorwaarden hiervoor zijn menselijk kapitaal en onderzoeksinfrastructuur. Bovendien volgt ze de beleidsthema’s op die gerelateerd zijn aan de ontwikkeling van een aantrekkelijk en duurzaam ondernemingsklimaat en de stimulering van innovatie en ondernemerschap. 2 LNE www.lne.be Het Departement Leefmilieu, Natuur en Energie van de Vlaamse Overheid (LNE) ontwikkelt een geïntegreerd leefmilieu-, natuur- en energiebeleid in Vlaanderen. De doelstelling van LNE is het realiseren van een kwaliteitsvol leefmilieu, waarin op een duurzame wijze gebruik wordt gemaakt van diverse voorraden. 3 OVAM www.ovam.be De Openbare Vlaamse Afvalstoffenmaatschappij (OVAM) is een intern verzelfstandigd agentschap met rechtspersoonlijkheid en is in Vlaanderen het aanspreekpunt voor het afvalstoffenbeleid, het materialenbeleid en het bodemsaneringsbeleid. Vanuit de invalshoek organisch-biologisch afval- en nevenstromen ondersteunt OVAM mee het beleid met betrekking tot de bio-economie in Vlaanderen. 4 VEA www.energiesparen.be Het Vlaams Energieagentschap (VEA) is een verzelfstandigd agentschap van het Vlaams ministerie van Leefmilieu, Natuur en Energie. Het VEA geeft uitvoering aan een duurzaam energiebeleid in Vlaanderen. Haar belangrijkste taken zijn het stimuleren van rationeel energiegebruik en milieuvriendelijke energieproductie. Netwerken en platforms 1 Biogas-E www.biogas-e.be Biogas-E vzw is het platform voor anaërobe vergisting in Vlaanderen. Het ontstond in 2004 aan de vakgroep milieukunde van de Hogeschool West-Vlaanderen in Kortrijk. Biogas-E is een onafhankelijk kenniscentrum m.b.t. tot alle aspecten (technologisch, economisch, wetgevend, sociaal, ecologisch) van anaërobe vergisting. Biogas-E is ook een informatiepunt waar alle Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 177/192 mogelijke partijen welkom zijn voor gratis advies en onafhankelijke informatieverstrekking. Biogas-E tracht ook de overheid op een objectieve manier te informeren om de ontwikkeling van anaërobe vergisting in Vlaanderen te stimuleren. 2 CINBIOS www.cinbios.be CINBIOS, de cluster voor industriële biotechnologie, brengt ondernemingen en kenniscentra werkzaam in deze sector samen in één netwerk. Het is een gezamenlijk initiatief van FlandersBio, Ghent Bio-Energy Valley en essenscia. De missie van CINBIOS is het potentieel van Vlaanderen wat betreft industriële biotechnologie te maximaliseren door samenwerking tussen de verschillende kennisinstellingen en de industrie te bevorderen. 3 FCA www.fca.be Flanders Cleantech Association (FCA) werd opgericht in 2010 op initiatief van VITO. De belangrijkste doelstellingen van FCA zijn het aanbieden van een vrij en open platform rond cleantech in Vlaanderen voor gestructureerde netwerking tussen alle betrokken partijen en het brede publiek, de inventarisatie van de cleantechsector in Vlaanderen, een betere en meer begrijpelijke voorstelling van de sectorcompetenties naar het buitenland toe en het aanreiken van opportuniteiten, zowel lokaal als in het buitenland. 4 FISCH www.fi-sch.be Flanders Innovation hub for Sustainable Chemistry vzw (FISCH) wil innovaties rond duurzame chemie versterken en versneld naar de markt brengen, om zo het transitieproces naar duurzame chemie in Vlaanderen te versnellen. De Vlaamse Regering heeft FISCH erkend als competentiepool en platform voor duurzame chemie in Vlaanderen. Het kernteam bestaat uit vertegenwoordigers van essenscia Vlaanderen, de Vlaamse universiteiten en kennisinstellingen en de industrie. 5 Flanders’ FOOD www.flandersfood.com Flanders’ FOOD is de competentiepool van de Vlaamse voedingsindustrie op initiatief van de Vlaamse Overheid en Fevia Vlaanderen. Bedrijven uit de voedingssector kunnen bij Flanders’ FOOD terecht voor product- en procesinnovaties. Als netwerkorganisatie bevordert Flanders' FOOD de samenwerking met kennisinstellingen en overheid. In 2012 vertegenwoordigt Flanders’ FOOD meer dan 260 bedrijven. 6 Ghent Bio-energy Valley www.gbev.org Ghent Bio-Energy Valley vzw is een non-profit organisatie die de ontwikkeling van een duurzame bio-economie ondersteunt, en de daaruit resulterende economische groei in de regio van Gent. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 178/192 Ghent Bio-Energy Valley is een initiatief dat gegroeid is uit de samenwerking van Universiteit Gent, Stad Gent, Haven van Gent, Provinciale Ontwikkelingsmaatschappij Oost-Vlaanderen en tal van industriële bedrijven. 7 Innovatiecentrum www.innovatiecentrum.be De innovatiecentra in de vijf Vlaamse provincies zijn een vzw en hebben als missie om Vlaamse KMO's toegang tot kennis(sen), creativiteit en financiële middelen te geven om hen te helpen efficiënt en blijvend te innoveren met als doel hun concurrentiekracht te verhogen. De innovatiecentra worden gefinancierd door het IWT. 8 UPOBA Het UitvoeringsPlan Organisch-Biologisch Afval (UPOBA) is een overlegplatform tussen OVAM, de sectorfederaties en belanghebbende organisaties waar elke drie maanden de stand van zaken wordt weergegeven betreffende hernieuwbare energie, materialen en producten. 9 VAP Op eigen initiatief hebben enkele kennisinstellingen (VITO, Universiteit Gent, KULeuven), bedrijven (Orineo, Desmet Ballestra) en essenscia in 2009 het Vlaams Algen Platform (VAP) opgericht met als doel algen te promoten en de initiatieven beter te kanaliseren, de Vlaamse algenactiviteit in het buitenland te vertegenwoordigen en verder met een visie en roadmap naar buiten te treden als ondersteuning van een Vlaams beleid inzake algen. Binnen het kader van FISCH zullen de algenactiviteiten nu verder uitgebouwd worden. 10 Vlaams Materialenprogramma, Plan C en SuMMa www.vlaamsmaterialenprogramma.be www.plan-c.eu Binnen het Vlaanderen in Actie Pact 2020 werd een Vlaams Materialenprogramma beschreven met negen hefbomen om Vlaanderen tegen 2050 naar de Europese top inzake duurzaam materialenbeheer te brengen: 1. Duurzaam design 2. Slim samenwerken 3. Slim investeren 4. Betere regelgeving 5. Duurzaam materialenbeheer in de bouw 6. Duurzame chemie en kunststoffen in een continue kringloop 7. Bio-gebaseerde economie 8. (Kritische) metalen in een continue kringloop 9. Nieuwe materialen en materiaaltechnologieën Voornamelijk hefbomen 6 en 7 zijn in dit kader relevant. Dit materialenprogramma werd opgestart in 2012 en zal in 2012-2013 opvolging kennen aan de hand van een actieplan met vijf prioritaire acties per hefboom. Plan C vzw is het Vlaams transitienetwerk voor duurzaam materiaalbeheer, gesteund door de Vlaamse overheid. Plan C werd opgericht in 2012. De stichtende leden zijn OVAM, essenscia, Febem, Colruyt, Indaver, KU Leuven, UGent, VITO, Bond Beter Leefmilieu, Netwerk Bewust Verbruiken en de adviesbedrijven Sustenuto en Advizers. Als informeel netwerk was Plan C al Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 179/192 actief sinds 2006, op initiatief van OVAM. SuMMa, het Steunpunt Duurzaam Materialenbeheer, doet beleidsrelevant onderzoek naar hoe materiaalstromen bewegen door onze economie, hoe we duurzaam materialenbeheer kunnen meten en hoe taksen, subsidies en wetgeving kunnen sturen richting een duurzamer gebruik van materialen. Financieringsprogramma’s en -agentschappen 1 FWO www.fwo.be Het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek - Vlaanderen (FWO) werd opgericht in 1928 en is het agentschap bij uitstek voor de financiering van het fundamenteel, kennisgrensverleggend onderzoek in Vlaanderen. 2 IWT www.iwt.be Het agentschap voor Innovatie door Wetenschap en Technologie van de Vlaamse Overheid (IWT) is ontstaan in 1991. Het IWT stimuleert door financiële steun, advies en coördinatie, kennisopbouw in bedrijven, onderzoeksinstellingen, overheid en overige organisaties, voor meer innovatie, meer nieuwe producten, processen, diensten en concepten, met toegevoegde economische en maatschappelijke waarde. 3 MIP www.mipvlaanderen.be Het Milieu- en energietechnologie Innovatie Platform (MIP) werd in 2005 opgestart als een competentiepool waarin de beleidsdomeinen Economie, Wetenschap en Innovatie (EWI) en Leefmilieu, Natuur en Energie (LNE) samenwerkten. MIP financiert projecten met als doel het vergroenen van de economie en mikt hierbij op het sluiten van materiaal- en proceskringlopen volgens de ‘Cradle-to-Cradle’ filosofie en op de ontwikkeling van nieuwe technologieën voor slimme energieopwekking. 4 PRODEM www.vito.be/VITO/NL/HomepageAdmin/Home/kmo PRODEM, het cofinancieringsprogramma voor kmo’s van VITO, staat voor ‘PROmotie en DEMonstratie van innovatieve technologieën’ en helpt kmo’s via een gesubsidieerd project om de voor hen meest geschikte milieu- of energieoplossing te selecteren. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 180/192 Bijlage 8: Visies geconsulteerde sectororganisaties In het kader van deze studie werd aan zeven sectororganisaties gevraagd wat hun visie is op de verdere ontwikkeling van een bio-economie in Vlaanderen. Dit werd gedaan aan de hand van vijf concrete vragen die deze organisaties per mail werd bezorgd. Na intern overleg, werden de antwoorden op deze vragen door de sectororganisaties aangeleverd. Hieronder is een letterlijke weergave te vinden van de gestelde vragen en de gegeven antwoorden. Visie Boerenbond 1. Waarom zou Vlaanderen, meer dan andere regio’s, moeten inzetten op het vervangen van fossiele grondstoffen door biomassa? Vlaanderen is als regio zonder petroleum en gas aangewezen op de import van deze grondstoffen. Dit maakt ons land erg gevoelig voor problemen in de bevoorrading. Gelet op het economisch belang van deze grondstoffen voor onze economie, is het belangrijk voldoende bevoorradingszekerheid te hebben. Het inzetten van biomassa is een van de manieren om dit te doen. Hierbij moet echter de bedenking worden gemaakt dat deze bevoorradingszekerheid niet kan worden gewaarborgd op basis van interne productie. Zo is Vlaanderen nu reeds voor de helft van zijn voedsel afhankelijk van import. Indien een nog groter gedeelte van de bestaande landbouwopbrengsten zou worden ingezet voor niet-voedingstoepassingen, zal er nog meer biomassa moeten worden ingevoerd. Er zal dus moeten worden over gewaakt dat het vervangen van fossiele grondstoffen door biomassa niet leidt tot nieuwe afhankelijkheidsrelaties. Daarenboven kan het inzetten van biomassa de afhankelijkheid van het buitenland verkleinen doordat toch minstens een deel van de benodigde grondstoffen in eigen land kunnen geproduceerd worden. Een gericht overheidsbeleid terzake is ook een kans om kennis en ervaring op te doen die dan eventueel kan gebruikt worden om economisch te valoriseren. 2. In de zoektocht naar een balans tussen de verschillende mogelijke toepassingen voor biomassa is de cascade ‘food-feed-material-energy’ een goede vuistregel. Bent u hiermee akkoord? Indien ‘nee’, waarom niet? De Boerenbond heeft steeds het standpunt ingenomen dat de eerste rol van de landbouw het produceren van menselijke voeding is. Op de tweede plaats komt de productie van dierenvoeding. Pas daarna kunnen andere toepassingen in overweging worden genomen. De toegepaste fasering mag er echter niet toe leiden dat sommige minder goed scorende toepassingen, op de lange baan worden geschoven omdat er ooit nog eens een haalbare "betere" toepassing kan ontwikkeld worden. Zolang biorefinery toegepast op houtige biomassa niet economisch kan verantwoord worden, is het onzinnig om de energetische valorisatie van deze stromen te verbieden. 3. De reële vraag van consumenten naar (groene) energie, voeding, materialen, etc. ligt niet altijd in lijn met de prijs die voor biogebaseerde grondstoffen wordt betaald op de (internationale) markten of de plaats die deze biomassatoepassingen krijgen in cascades zoals hierboven Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 181/192 vermeld. Zo vertrouwt Vlaanderen op de inzet van grote hoeveelheden biomassa om aan de doelstellingen inzake hernieuwbare energie te voldoen, hoewel energietoepassingen in dergelijke cascades vaak onderaan staan qua prioriteit. Hoe denkt u dat er afstemming kan komen tussen de reële vraag naar biogebaseerde producten en de bestemming van de (beperkt) beschikbare biomassa? Dit dient liefst op het Europees niveau te worden aangepakt. In een dergelijke aanpak dient er een kader te worden uitgewerkt waarin de toepassing voor voeding steeds kan gegarandeerd worden en dat tegen aanvaardbare prijzen voor de consument. Dat dit een zeer moeilijke oefening dreigt te worden staat buiten kijf. Maar de voedselvoorziening laten afhangen van de wilde capriolen van een zeer jonge markt is ethisch niet te verantwoorden. 4. Welke externe kosten (milieu, sociaal) dienen voor u in rekening te worden gebracht wanneer het gaat over het verbruik van biomassa in Vlaanderen? Moet er wat dit betreft een onderscheid gemaakt worden, volgens u, tussen biomassa en andere grondstoffen? Momenteel wordt er veel aandacht besteed aan indirect land use change. De Boerenbond is het er mee eens dat dit een prangend probleem is. Anderzijds moet er wel over gewaakt worden dat de internalisatie van de externe kosten die hiermee gepaard gaan, de verdere ontwikkeling van de bio-economie niet afremt. Een werkbaar compromis dient hier gezocht te worden. Verder zou er ook een level playing field moeten worden gecreëerd tussen industriële verbruikers van grondstoffen. Het kan bijvoorbeeld niet dat het verbruik van biomassa wordt onderworpen aan duurzaamheidstests terwijl fossiele grondstoffen zonder meer kunnen worden ingezet. Denken we maar aan de onvoorstelbare milieu-impact van de ontginning van teerzanden of shale-oils. 5. Welke taken moet de Vlaamse overheid volgens u opnemen om de overgang naar een meer op biomassa gebaseerde economie vlot en evenwichtig te laten verlopen? De Vlaamse overheid dient de nodige impulsen te geven om het onderzoek hier omtrent te stimuleren en dient het wetgevend kader zodanig aan te passen dat nieuwe ontwikkelingen mogelijk zijn. Momenteel worden er heel wat beloftevolle initiatieven afgeblokt door een al te stringente toepassing van de wetgeving (ruimtelijke ordening, milieuvergunning, natuur- en landschapsbescherming,…). Een projectmatige versoepeling van deze reglementen moet mogelijk gemaakt worden. Visie Centexbel 1. Waarom zou Vlaanderen, meer dan andere regio’s, moeten inzetten op het vervangen van fossiele grondstoffen door biomassa? Vlaanderen is een vrij belangrijke producent van polymeren en harsen en van de daarmee gemaakte producten zoals kunststoffen, textielmaterialen, plaatmaterialen, composieten, meubelen, coatings, etc. De productieprocessen (polymeersynthese, extrusie, spuitgieten, thermisch persen, uithardingsen droogprocessen, …) die daarbij ingezet worden zijn vrij energie-intensief en nagenoeg alle basisgrondstoffen om de polymeren, harsen en daarmee gemaakte materialen en eindproducten te produceren zijn gebaseerd op fossiele grondstoffen. Onze afhankelijkheid van onze industrie van aardolie/gas is momenteel zeer groot. Om competitief te blijven is het belangrijk dat de bevoorrading gegarandeerd kan blijven en dat de kosten voor energie en grondstoffen beheerst kunnen worden. Biogebaseerde grondstoffen en energie kunnen onze afhankelijkheid van de mondiale aardolie-business reduceren en kan onze competitiviteit mogelijks verbeteren als de biogebaseerde energie en grondstoffen niet duurder zijn en Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 182/192 stabieler dan aardolie/gas gebaseerde. Maar energieopwekking en grondstof herwinning uit polymeer afvalstromen moet volgens ons ook een veel grotere rol gaan spelen. De aandacht voor biomassa mag het belang van recyclage zeker niet inperken. 2. In de zoektocht naar een balans tussen de verschillende mogelijke toepassingen voor biomassa is de cascade ‘food-feed-material-energy’ een goede vuistregel. Bent u hiermee akkoord? Indien ‘nee’, waarom niet? De “Food-feed-fiber-Fuel”cascade wordt internationaal als de meest interessante piste naar voor geschoven. Wij betreuren dat “fiber” verengd wordt tot “material”, want natuurlijk vezelmateriaal (vlas, hennep, jute, …) kan als dusdanig ook in tal van producten ingezet worden. Uiteraard kunnen natuurlijke vezels ook omgezet worden in diverse grondstoffen. Door alleen “material” in de verf te zetten kan men vergeten dat “fiber”-toepassingen ook belangrijk zijn. Wij willen ook nog aangeven dat koolstofrijke biomassa een zeer interessante bron kan zijn om daarmee koolstofvezels (worden o.a. toegepast in lichtgewicht composieten in vliegtuigen, auto’s, …) te produceren. Er wordt thans zeer veel onderzoek gedaan om bvb “ lignine” in planten te reduceren (dit om de omzetting van biomassa in biobrandstof te verbeteren) maar lignine is net een zeer interessante precursor om koolstofvezels te maken (die een veel hogere toegevoegde waarde hebben dan brandstof). De toegevoegde waarde die gerealiseerde kan worden via specifiek processen of routes zou dan ook veel meer aandacht moeten krijgen. 3. De reële vraag van consumenten naar (groene) energie, voeding, materialen, etc. ligt niet altijd in lijn met de prijs die voor biogebaseerde grondstoffen wordt betaald op de (internationale) markten of de plaats die deze biomassatoepassingen krijgen in cascades zoals hierboven vermeld. Zo vertrouwt Vlaanderen op de inzet van grote hoeveelheden biomassa om aan de doelstellingen inzake hernieuwbare energie te voldoen, hoewel energietoepassingen in dergelijke cascades vaak onderaan staan qua prioriteit. Hoe denkt u dat er afstemming kan komen tussen de reële vraag naar biogebaseerde producten en de bestemming van de (beperkt) beschikbare biomassa? De potentiële conflicten “food-fuel” en de daaraan gekoppelde prijsevoluties op wereldschaal zouden onze zeer grote aandacht moeten inperken voor bio-energie vanuit “verse”biomassa die ook voor voeding ingezet kan worden. Er zou meer aandacht moeten gaan om rest-biomassastromen (afvalstromen uit de food-feed industrie, en de thans niet gebruikte biomassa zoals snoei, gras, pluimen, … ) op een efficiënte wijze in te zetten als chemische feedstock en fuel feedstock. 4. Welke externe kosten (milieu, sociaal) dienen voor u in rekening te worden gebracht wanneer het gaat over het verbruik van biomassa in Vlaanderen? Moet er wat dit betreft een onderscheid gemaakt worden, volgens u, tussen biomassa en andere grondstoffen? Men dient niet direct een onderscheid te maken in specifieke kosten in functie van de grondstofbron en op deze wijze de keuze voor bepaalde grondstoffen te beïnvloeden. Grondstoffen zullen voor productiebedrijven steeds een economische gegeven blijven. Uiteraard zou men voor alle grondstoffen (van welke aard dan ook) maatschappelijke kosten op korte en lange termijn in rekening moeten brengen maar een regio- of land kan dit moeilijk alleen doen, wij leven nu eenmaal in een geglobaliseerde wereld waar verschillen in prijzen, toegevoegde waarden, transportkosten, belastingschalen,, …enz. een zeer grote betekenis hebben. 5. Welke taken moet de Vlaamse overheid volgens u opnemen om de overgang naar een meer op biomassa gebaseerde economie vlot en evenwichtig te laten verlopen? Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 183/192 De witte biotechnologie (gericht op klassieke industriële toepassingen zoals papier, textiel, kunststoffen, coatings, wasserijen, ….) zou veel meer aandacht moeten krijgen (zoals de groene en rode biotechnologie nu). Er is vanuit de industrie voldoende interesse om biomaterialen (biopolymers, biotensides, bioharsen, …) in te zetten maar het aanbod van deze producten is zo goed als onbestaande. Als er geen grote industriële toepassingen geviseerd worden op basis van biomaterialen zullen alleen niches (fine chemicals, farma, voedingssupplementen, …) en biobrandstoffen een economische betekenis hebben. De overheid zou meer aandacht moeten hebben om bedrijven aan te trekken of op te zetten die industriële applicaties beogen. In het kader van het transitiebeleid (fabriek van de toekomst) zou toegepast onderzoek versterkt moeten worden alsook de cross sectorale samenwerking en ketenbenadering. Energieopwekking zou vooral op basis van rest- en afvalstromen moeten gebeuren en geïntegreerd moeten worden in industriële clusters. Daarvoor zouden de biobedrijven, de traditionele productiebedrijven en de recyclagebedrijven nog beter en gerichter moeten samenwerken. Visie Cobelpa 1. Waarom zou Vlaanderen, meer dan andere regio’s, moeten inzetten op het vervangen van fossiele grondstoffen door biomassa? We zijn ervan overtuigd dat ook Vlaanderen zal moeten inzetten op het vervangen van fossiele grondstoffen door biomassa. Hoe eerder dit gebeurt hoe meer first mover advantage er zal kunnen gegenereerd worden. Cobelpa heeft echter geen standpunt over de vraag of Vlaanderen hier op termijn meer moeten op inzetten dan andere landen. We denken dat dit evenwicht zal bepaald worden op Europese en zelfs wereldschaal i.f.v. o.a. beschikbaarheid van biomassa en kosten/baten. 2. In de zoektocht naar een balans tussen de verschillende mogelijke toepassingen voor biomassa is de cascade ‘food-feed-material-energy’ een goede vuistregel. Bent u hiermee akkoord? Indien ‘nee’, waarom niet? Er zal zeker een groeiende vraag naar duurzame biomassa zijn, niet alleen in volume maar ook door meer sectoren voor meer toepassingen. Vandaar dat in de eerste plaats de beschikbaarheid van biomassa, ook via import en mobilisatie, verhoogd moet worden. Onze verwachting is dat de maatschappij het belangrijker zal vinden dat deze duurzame biomassa geleverd wordt via een traceerbare waardeketen. De succesvolle regio’s en sectoren zullen diegene zijn die het meest toegevoegde waarde en jobs genereren uit de beschikbare biomassa. Specifiek hout, houtvezels en afgeleide producten betekent dit dat deze op een zo efficiënte mogelijke manier zullen moeten worden ingezet, via een maximaal gecascadeerde aanpak met zoveel mogelijk recycling loops. Wanneer recyclage niet meer mogelijk is, kunnen residuen worden aangewend voor energiedoeleinden. De cascade ‘food-feed-material-energy’ is voor ons wel degelijk een goede vuistregel. 3. De reële vraag van consumenten naar (groene) energie, voeding, materialen, etc. ligt niet altijd in lijn met de prijs die voor biogebaseerde grondstoffen wordt betaald op de (internationale) markten of de plaats die deze biomassatoepassingen krijgen in cascades zoals hierboven vermeld. Zo vertrouwt Vlaanderen op de inzet van grote hoeveelheden biomassa om aan de doelstellingen inzake hernieuwbare energie te voldoen, hoewel energietoepassingen in dergelijke cascades vaak onderaan staan qua prioriteit. Hoe denkt u dat er afstemming kan komen tussen de reële vraag naar biogebaseerde producten en de bestemming van de (beperkt) beschikbare biomassa? Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 184/192 In principe zal de gegenereerde toegevoegde waarde per ton beschikbare biomassa dit bepalen. Hierbij moet het beleid (zowel Europees, federaal als Vlaams) wel opletten geen sterk conflicterende beleidsdoelstellingen en verstorende subsidies in het leven te roepen. Bvb Bindende hoge hernieuwbare doelstellingen waarvan men ondertussen weet dat deze hoofdzakelijk met (ingevoerde) biomassa ingevuld moet worden, gesteund via certificaten of feed in tarieven en hoge recyclagedoelstellingen voor hout. Het is duidelijk dat dit de logische cascadering die ontstaat door het zoeken naar de maximale toegevoegde waarde verstoort. Vlaanderen past o.i. het juiste principe toe: namelijk geen steun voor de energetische valorisatie van biomassa die nog recycleerbaar is. Dit zou echter in gans Europa moeten toegepast worden. 4. Welke externe kosten (milieu, sociaal) dienen voor u in rekening te worden gebracht wanneer het gaat over het verbruik van biomassa in Vlaanderen? Moet er wat dit betreft een onderscheid gemaakt worden, volgens u, tussen biomassa en andere grondstoffen? Cobelpa heeft hierover nog geen definitief standpunt. Wel is duidelijk dat dit een discussie is die gevoerd moet worden op het Europese niveau o.a. via de bepaling van duurzaamheidscriteria voor biomassa op Eu niveau. 5. Welke taken moet de Vlaamse overheid volgens u opnemen om de overgang naar een meer op biomassa gebaseerde economie vlot en evenwichtig te laten verlopen? ― Het grotere publiek informeren over de voordelen die het gebruik van hernieuwbare grondstoffen met zich meebrengt. ― Biomassa mobilisatie: uitbouwen en optimaliseren van de beschikbaarheid van biomassa zowel via kanalen waarlangs gescheiden wordt verzameld als de import van duurzame biomassa ― Efficiënt gebruik: Maximale cascadering en ook bij het gebruik van biomassa als brandstof moet er gestreefd worden naar een zo hoog mogelijke efficiëntie. Toepassing van efficiënte WKK moet dan ook de voorkeur krijgen. ― Het creëren van een vruchtbaar investeringsklimaat zodat de kennis en financiële middelen kunnen worden aangetrokken om nieuwe technologieën en producten te ontwikkelen en naar de markt te brengen. Hiervoor moeten sector-specifieke industrial policy en innovatie pakken uitgewerkt worden. Visie essenscia 1. Waarom zou Vlaanderen, meer dan andere regio’s, moeten inzetten op het vervangen van fossiele grondstoffen door biomassa? Vlaanderen is als regio niet meer of minder afhankelijk van fossiele grondstoffen dan andere regio’s. Het is dan ook niet nodig dat Vlaanderen meer zou inzetten op biomassa dan andere regio’s. Dit wil echter niet zeggen dat we niet mee de katalysator kunnen en willen vormen van de transitie naar een bio-economie. De chemische industrie ziet de transitie naar een bio-economie als een opportuniteit omwille van drie redenen: ― Het zorgt voor een alternatieve en bijkomende bron aan grondstoffen ― Het bevordert innovatie en opent de mogelijkheid tot creatie van nieuwe waardenketens ― Het is een middel in de transitie naar een meer duurzame chemie Vlaanderen heeft een sterke industriële en kennisbasis om van te vertrekken. We mogen in elk geval niet achterblijven in vergelijking met de ons omliggende regio’s. 2. In de zoektocht naar een balans tussen de verschillende mogelijke toepassingen voor Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 185/192 biomassa is de cascade ‘food-feed-material-energy’ een goede vuistregel. Bent u hiermee akkoord? Indien ‘nee’, waarom niet? Hoewel biomassa per definitie hernieuwbaar is, is het duidelijk dat ook deze grondstof beperkt beschikbaar is. Het is daarom uitermate belangrijk dat wat er beschikbaar is aan biomassa, zo optimaal mogelijk wordt benut om aan onze verschillende behoeftes te voldoen. Dit is mogelijk in het zogenaamde “bio-raffinaderij” concept, waarbij verschillende biogebaseerde industriële processen geïntegreerd worden tot de productie van zowel voedsel als producten als energie. We gaan in principe akkoord met volgende cascade als algemene vuistregel: voeding en voeder – chemie en materialen- energie. Deze mag echter niet dogmatisch toegepast worden, aangezien concrete, lokale situaties sterk kunnen verschillen en afhankelijk zijn van klimaat, verwerkings- en transportmogelijkheden en behoeften. Uiteindelijk zal de marktwerking zorgen voor een goede afstemming tussen vraag en aanbod. 3. De reële vraag van consumenten naar (groene) energie, voeding, materialen, etc. ligt niet altijd in lijn met de prijs die voor biogebaseerde grondstoffen wordt betaald op de (internationale) markten of de plaats die deze biomassatoepassingen krijgen in cascades zoals hierboven vermeld. Zo vertrouwt Vlaanderen op de inzet van grote hoeveelheden biomassa om aan de doelstellingen inzake hernieuwbare energie te voldoen, hoewel energietoepassingen in dergelijke cascades vaak onderaan staan qua prioriteit. Hoe denkt u dat er afstemming kan komen tussen de reële vraag naar biogebaseerde producten en de bestemming van de (beperkt) beschikbare biomassa? Zoals hierboven uitgelegd, is het vooral de marktwerking die zal moeten zorgen voor een goede afstemming tussen vraag en aanbod. Daarvoor is het uiteraard essentieel dat de toegang tot biomassa gelijk is voor alle toepassingsdomeinen ervan. Daarom vragen wij: ― Dat er in het landbouwbeleid rekening wordt gehouden met industrieel gebruik van landbouwproducten. ― Dat handelsbelemmeringen voor biogebaseerde grondstoffen worden weggenomen. ― Dat marktverstorende maatregelen die energietoepassingen bevoordelen t.o.v. chemie- en materiaaltoepassingen worden weggenomen. Bij het creëren van bijkomende overheidsmaatregelen ter stimulatie van de transitie naar een bio-economie, zoals “green public procurement”, targets of taksreducties, moet bovendien rekening worden gehouden met wetenschappelijk onderbouwde duurzaamheidscriteria, die: ― Rekening houden met de drie pijlers van duurzaamheid ― Rekening houden met de volledige levenscyclus en de functionaliteit van producten ― Gelijk zijn voor alle toepassingsdomeinen van biomassa ― Een eerlijke en wetenschappelijk correcte vergelijking toelaten met fossielgebaseerde producten. 4. Welke externe kosten (milieu, sociaal) dienen voor u in rekening te worden gebracht wanneer het gaat over het verbruik van biomassa in Vlaanderen? Moet er wat dit betreft een onderscheid gemaakt worden, volgens u, tussen biomassa en andere grondstoffen? Er moet voorzichtig worden omgesprongen met het internaliseren van externe kosten. Bovendien zou het onaanvaardbaar zijn om dit enkel te doen met betrekking tot het verbruik van biomassa en niet voor andere grondstoffen. Verder is het ook noodzakelijk dat, wil men de competitiviteit van de Vlaamse biogebaseerde industrie waarborgen, deze geen hogere prijzen moet betalen voor biogebaseerde grondstoffen dan concurrenten die elders gevestigd zijn. Het handhaven van een reeks minimale duurzaamheidscriteria lijkt essenscia een betere optie. Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 186/192 Hierbij zouden twee belangrijke overwegingen in acht moeten worden genomen: ― De duurzaamheidscriteria moeten onafhankelijk zijn van het toepassingsdomein van de biomassa, en moeten dus in dezelfde mate gelden voor voeding, biobrandstoffen, bioenergie en andere biogebaseerde producten. ― Er moet een wetenschappelijk correcte vergelijking gemaakt worden met petroleumgebaseerde alternatieven. Parameters die niet over het hoofd zouden mogen worden gezien zijn de beperkte petroleumvoorraden en de water footprint van biomassa. Verder moet ook in rekening worden gebracht dat een groot deel van de biomassaomzettingen een gelijkwaardig deel van de bestaande economie via petroleumproducten zullen vervangen. 5. Welke taken moet de Vlaamse overheid volgens u opnemen om de overgang naar een meer op biomassa gebaseerde economie vlot en evenwichtig te laten verlopen? Aangezien de transitie naar een bio-economie per definitie sectoroverschrijdend is, is het essentieel dat de Vlaamse overheid werk maakt van een coherent beleid over alle relevante beleidsdomeinen heen. Op zijn minst moeten landbouw, industrie, wetenschap en innovatie, milieu en energie hierbij betrokken zijn. Omwille van het belang van een overkoepelend beleid, steunt essenscia de inspanningen van de “Interdepartementale werkgroep biobased economy” en werken we actief mee aan de “Hefboom biobased economy” binnen het transversaal thema Duurzaam Materialenbeheer. Een cruciale bijdrage die we verwachten vanuit de overheid om de transitie vlot te laten verlopen, is investering in innovatie, demonstratieschaal projecten én infrastructuur en logistiek. Daarnaast heeft de overheid ook een belangrijke rol te spelen in de ontwikkeling van normen en standaarden, en in de bewustmaking en motivatie van het brede publiek. Visie Fedustria 1. Waarom zou Vlaanderen, meer dan andere regio’s, moeten inzetten op het vervangen van fossiele grondstoffen door biomassa? Fedustria is niet van mening dat Vlaanderen meer dan andere regio’s zou moeten inzetten op de vervanging van fossiele grondstoffen door biomassa. Maar Vlaanderen is natuurlijk wel een regio waar de mogelijkheden inzake de productie van hernieuwbare energie niet erg uitgebreid zijn. Hierdoor lijkt de winning van energie uit biomassa een voor de hand liggende oplossing. Toch mag men niet vergeten ook andere pistes te blijven onderzoeken. Biomassa is dan wel een hernieuwbare energiebron, de voorraden zijn niet oneindig. Bijvoorbeeld: Volgens het PRO-scenario van haar prognosestudie berekende VITO dat groene warmte ongeveer twee derde van het potentieel aan hernieuwbare energie vertegenwoordigt in 2020. Bovendien zou twee derde van deze groene warmte uit biomassa moeten worden gewonnen. Samen betekent dit dat biomassa zou moeten instaan voor ongeveer 42% van alle hernieuwbare energieproductie in Vlaanderen. Nergens in deze prognosestudie wordt echter aangegeven waar deze biomassa vandaan zou moeten komen. 2. In de zoektocht naar een balans tussen de verschillende mogelijke toepassingen voor biomassa is de cascade ‘food-feed-material-energy’ een goede vuistregel. Bent u hiermee akkoord? Indien ‘nee’, waarom niet? Specifiek wanneer het gaat over hout dienen de principes van de Ladder van Lansink te worden gevolgd. Hout dient, met andere woorden, eerst te worden ingezet als grondstof, waarna het nog kan worden hergebruikt en gerecycleerd. Pas wanneer er geen andere toepassingen meer mogelijk zijn, kan hout worden verbrand met energierecuperatie. Indien men deze cascade niet respecteert, maar hout direct na het kappen gaat verbranden, Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 187/192 wordt de CO2-cyclus van hout sterk ingekort, hetgeen belangrijke gevolgen heeft op zowel sociaal (verlies aan werkgelegenheid), economisch (verlies aan toegevoegde waarde) als ecologisch vlak (koolstof wordt direct geoxideerd). Een belangrijk uitgangspunt voor Fedustria is dat een level playing field wordt gecreëerd voor alle gebruikers van biomassa. Dit betekent dat er geen subsidies mogen worden gegeven voor het verbranden van biomassa die nog geschikt is om te worden ingezet als grondstof. 3. De reële vraag van consumenten naar (groene) energie, voeding, materialen, etc. ligt niet altijd in lijn met de prijs die voor biogebaseerde grondstoffen wordt betaald op de (internationale) markten of de plaats die deze biomassatoepassingen krijgen in cascades zoals hierboven vermeld. Zo vertrouwt Vlaanderen op de inzet van grote hoeveelheden biomassa om aan de doelstellingen inzake hernieuwbare energie te voldoen, hoewel energietoepassingen in dergelijke cascades vaak onderaan staan qua prioriteit. Hoe denkt u dat er afstemming kan komen tussen de reële vraag naar biogebaseerde producten en de bestemming van de (beperkt) beschikbare biomassa? Fedustria is, zoals reeds vermeld, voorstander van een ‘level playing field’ of een gelijk speelveld voor alle partijen. Dit betekent dat men de markt moet laten spelen, en zeker geen toepassingen die onderaan de cascade staan moet gaan voortrekken d.m.v. subsidies. 4. Welke externe kosten (milieu, sociaal) dienen voor u in rekening te worden gebracht wanneer het gaat over het verbruik van biomassa in Vlaanderen? Moet er wat dit betreft een onderscheid gemaakt worden, volgens u, tussen biomassa en andere grondstoffen? Ingeval van hout: De kosten die gepaard gaan met de emissie van CO2, met een verlies aan toegevoegde waarde en werkgelegenheid. Wat betreft dit laatste, is het immers zo dat het mechanisch bewerken van hout heel wat meer werkgelegenheid biedt dan het verbranden ervan. Bovendien levert de verwerking van hout 10 keer meer toegevoegde waarde dan de verbranding ervan. Wat betreft de emissie van CO2: hout en houten producten hebben een belangrijke waarde als koolstofreservoir. De koolstof die door bomen wordt opgevangen, blijft immers gedurende de volledige levensduur van een houten product opgeslagen. In deze periode, gemiddeld zo’n 50 jaar lang, hebben nieuwe bomen de kans te groeien en op hun beurt koolstof op te slaan. Als vuistregel kan men stellen dat het gebruik van houten producten de emissies van broeikasgassen naar de atmosfeer beperkt met 2 ton CO2 per m³ hout. Dit maakt houten producten tot een belangrijk instrument in de strijd tegen klimaatverandering. Door hout te gaan verbranden, wordt al deze CO2 direct terug vrijgegeven aan de atmosfeer. 5. Welke taken moet de Vlaamse overheid volgens u opnemen om de overgang naar een meer op biomassa gebaseerde economie vlot en evenwichtig te laten verlopen? Zie vraag 3 Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 188/192 Visie FEVIA 1. Waarom zou Vlaanderen, meer dan andere regio’s, moeten inzetten op het vervangen van fossiele grondstoffen door biomassa? FEVIA Vlaanderen is niet overtuigd van het feit dat Vlaanderen meer dan andere regio’s zou moeten inzetten op het vervangen van fossiele grondstoffen door biomassa. De uitputting van fossiele grondstoffen is een probleem voor heel Europa en niet enkel voor Vlaanderen. Beleid met betrekking tot de inzet van biomassa voor al dan niet industriële doeleinden zou dan ook moeten vertrekken vanuit een Europees standpunt: Hoe kunnen we ons organiseren om op de meest efficiënte manier alternatieven te vinden voor fossiele grondstoffen? Het potentieel gebruik van biomassa als grondstof voor een hele reeks toepassingen (biobrandstoffen, bio-energie, biokunstoffen, productie van geneesmiddelen, …) zal leiden tot een algemene verhoging van de vraag naar biomassa. Dit zal zich vertalen in een verhoging van de druk op de beschikbare gronden en een verhoging van de prijs van landbouwgrondstoffen en biomassa in het algemeen. Het is evident: Deze situatie biedt nieuwe opportuniteiten aan bepaalde sectoren of bedrijven, maar vormt tegelijkertijd een ernstige bedreiging voor andere. Vlaanderen is momenteel een zeer sterke en efficiënte producent van voedingsproducten. De vraag is daarom of bestaande sterktes zullen worden geconsolideerd en verder uitgebouwd of dat het voedingssysteem in Vlaanderen in het gedrang zal worden gebracht door aan biomassastromen een andere richting te geven? 2. In de zoektocht naar een balans tussen de verschillende mogelijke toepassingen voor biomassa is de cascade ‘food-feed-material-energy’ een goede vuistregel. Bent u hiermee akkoord? Indien ‘nee’, waarom niet? Omwille van ethische redenen moet de vraag naar voeding absolute prioriteit krijgen. In een wereld die in 2050 vermoedelijk 9 miljard mensen zal tellen, betekent het al een hele uitdaging om al deze mensen correct te voeden. Daarnaast is veevoeder voor de veehouderij ook noodzakelijk. Verder moet er ook voor worden gezorgd dat de bodemvruchtbaarheid op peil blijft. Dit betekent dat het opzetten van kringlopen waarin C-, N- en P-bronnen terug worden gebracht naar landbouwgronden eveneens een prioriteit moet zijn. Wanneer onvoldoende rekening wordt gehouden met de bodemvruchtbaarheid, ontstaan op termijn immers problemen met de productie van biomassa. FEVIA Vlaanderen staat dan ook voor 100 % achter de vuistregel ‘food-feed-material-energy’ 3. De reële vraag van consumenten naar (groene) energie, voeding, materialen, etc. ligt niet altijd in lijn met de prijs die voor biogebaseerde grondstoffen wordt betaald op de (internationale) markten of de plaats die deze biomassatoepassingen krijgen in cascades zoals hierboven vermeld. Zo vertrouwt Vlaanderen op de inzet van grote hoeveelheden biomassa om aan de doelstellingen inzake hernieuwbare energie te voldoen, hoewel energietoepassingen in dergelijke cascades vaak onderaan staan qua prioriteit. Hoe denkt u dat er afstemming kan komen tussen de reële vraag naar biogebaseerde producten en de bestemming van de (beperkt) beschikbare biomassa? Er is dringend meer onderzoek nodig naar het (optimaal) gebruik van verschillende organisch biologische afvalstromen waar momenteel nog te weinig toegevoegde waarde wordt mee gecreëerd. Denk daarbij vooral aan de moeilijker te verwerken nevenstromen vanuit bijvoorbeeld de voedingsindustrie. Daarnaast moet een duidelijke prioriteitsvolgorde vastgelegd worden ( food-feed-materialVerkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 189/192 energy) over de verschillende beleidsdomeinen heen opdat er geen tegenstrijdige beleidsmaatregelen meer worden aangekondigd. 4. Welke externe kosten (milieu, sociaal) dienen voor u in rekening te worden gebracht wanneer het gaat over het verbruik van biomassa in Vlaanderen? Moet er wat dit betreft een onderscheid gemaakt worden, volgens u, tussen biomassa en andere grondstoffen? Meerdere externe kosten worden momenteel al geïnternaliseerd (via bv. taksen op het verbruik van water, CO2-kosten voor ETS-bedrijven, taksen op brandstoffen, etc.). Een verdere internalisatie van externe kosten kan dit niet leidt tot onevenwichten in de markt. Toegang tot voedsel is immers een basisbehoefte van de mens. Het internaliseren van externe kosten mag er niet toe leiden dat bepaalde groepen van mensen geen toegang meer hebben tot voedsel door een te hoge basisprijs. 5. Welke taken moet de Vlaamse overheid volgens u opnemen om de overgang naar een meer op biomassa gebaseerde economie vlot en evenwichtig te laten verlopen? Aan de overheden wordt gevraagd om maatregelen te nemen zodat vermeden wordt dat bepaalde biomassastromen die best zouden worden aangewend voor de productie van voeding of veevoeding een andere bestemming krijgen. Daarnaast wordt aan de overheden ook gevraagd aandacht te besteden aan het in stand houden van de vruchtbaarheid van landbouwgronden door kwalitatieve grondverbeteraars opnieuw in de landbouw toe te staan. Een consequent beleid over de verschillende beleidsdomeinen heen is een absolute noodzaak om te komen tot een optimale inzet van biomassa. Visie FlandersBio 1. Waarom zou Vlaanderen, meer dan andere regio’s, moeten inzetten op het vervangen van fossiele grondstoffen door biomassa? Vlaanderen is arm aan grondstoffen, en heeft zijn economische welvaart te danken aan het samengaan van een aantal factoren zoals zijn centrale positie in Europa, zijn excellente logistieke infrastructuur en zijn hoogtechnologische kennis. De regio’s rondom Vlaanderen staan niet stil en zetten zwaar in op de ontwikkeling van een bioeconomie. De vervanging van petroleum voor energiedoeleinden en andere toepassingen zoals de productie van chemicaliën staan hierbij hoog op de agenda. Op dit moment zijn er reeds belangrijke biomassa-afvalstromen die ons land verlaten om verwerkt te worden in het nabije buitenland. Gemiddeld genomen bedraagt het aandeel van de doorvoer van goederen 17% van de totale export. Dergelijke handelsactiviteit genereert echter weinig of geen toegevoegde waarde. Beter ware deze biomassastromen in Vlaanderen eerst om te zetten in hoogwaardiger producten en uiteindelijk in energie. Vlaanderen is een sterk exportgerichte regio die voornamelijk intermediaire (halffabrikaten) producten zoals machines en chemicaliën exporteert naast voedingsproducten, plastics, farmaca etc. De chemische industrie realiseerde in 2011 bijna één kwart van de totale bruto toegevoegde waarde van de gehele verwerkende industrie in Vlaanderen. Zij is verantwoordelijk voor 24% van de export van goederen. Een belangrijk element in de verduurzaming van bvb de chemische industrie is het gebruik van biomassa als grondstof ter vervanging van petroleum. Om deze transitie te doen slagen is het belangrijk dat zwaar ingezet wordt op de ontwikkeling van bio-technologieën en bio-expertise die de verankering van onder andere deze industrietak ondersteunt. Vlaanderen bezit in dit kader reeds over belangrijke logistieke troeven. Zo is de haven van Gent Europees leider voor de opslag van granen en derivaten met een totale Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 190/192 opslagcapaciteit van meer dan één miljoen ton. 2. In de zoektocht naar een balans tussen de verschillende mogelijke toepassingen voor biomassa is de cascade ‘food-feed-material-energy’ een goede vuistregel. Bent u hiermee akkoord? Indien ‘nee’, waarom niet? Deze cascade als algemene leidraad op globaal (wereldwijd) vlak lijkt ethisch de meest verdedigbare. Twee bemerkingen: a. de snelste duurzaamheidswinst kan behaald worden wanneer het aandeel dierlijke proteïnen in ons dagelijks Westers dieet wordt teruggeschroefd (dus de factor “feed” is bediscussieerbaar): Ons proteïneverbruik op basis van vlees veroorzaakt een op wereldschaal onhoudbare ecologische voetafdruk. De productie van 1 kg vlees behoeft 5 à 10 kg graan. 90 % van de gekweekte gewassen in Vlaanderen gaat naar onze bijzonder intensieve veestapel, die zelf ook een zeer significante hoeveelheid broeikasgassen produceert (vooral methaan). Een beleid, dat een vermindering van de veestapel bevordert, is dus niet alleen ethisch verantwoord, het vermindert ook significant de productie van broeikasgassen in Vlaanderen, en maakt tevens een aanzienlijke oppervlakte vrij voor het milieuvriendelijk produceren van biomassa (zoals bvb korte omloop hout of miscanthus) die omgezet kan worden in chemicaliën en uiteindelijk in hernieuwbare energie. Zo’n beleid leidt dus op twee manieren tot de reductie van broeikasgassen. b. Het is gevaarlijk te veralgemenen. Wat hierboven geldt op mondiale schaal, hoeft niet zo te zijn op Europese of Vlaams regionale schaal. Bij een voldoende grote toegankelijkheid van kwaliteitsvolle en betaalbare voeding in een bepaalde regio, hoeft in deze cascade voeding niet noodzakelijk bovenaan te staan. 3. De reële vraag van consumenten naar (groene) energie, voeding, materialen, etc. ligt niet altijd in lijn met de prijs die voor biogebaseerde grondstoffen wordt betaald op de (internationale) markten of de plaats die deze biomassatoepassingen krijgen in cascades zoals hierboven vermeld. Zo vertrouwt Vlaanderen op de inzet van grote hoeveelheden biomassa om aan de doelstellingen inzake hernieuwbare energie te voldoen, hoewel energietoepassingen in dergelijke cascades vaak onderaan staan qua prioriteit. Hoe denkt u dat er afstemming kan komen tussen de reële vraag naar biogebaseerde producten en de bestemming van de (beperkt) beschikbare biomassa? Het is belangrijk dat er een level playing field is voor alle toepassingen van biomassa, idealiter inclusief voeding. Dit houdt in dat bepaalde door de overheid verleende subsidies of fiscale maatregelen het gebruik van biomassa niet in één bepaalde richting stuurt, zoals nu het geval is met de groenestroomcertificaten. De toekenning van dergelijke financiële voordelen zou moeten gebaseerd zijn op objectieve criteria zoals de netto duurzaamheidswinst die een toepassing genereert. 4. Welke externe kosten (milieu, sociaal) dienen voor u in rekening te worden gebracht wanneer het gaat over het verbruik van biomassa in Vlaanderen? Moet er wat dit betreft een onderscheid gemaakt worden, volgens u, tussen biomassa en andere grondstoffen? Externe kosten worden mijns inziens eerder in verband gebracht met de huidige petroleumgebaseerde maatschappij dan met de biogebaseerde . De Bio-economie houdt eerder de belofte in zich van een economie met minder kosten die op de maatschappij worden afgewend. Het gebruik van fossiele grondstoffen draagt aanzienlijk bij tot de verhoging van broeikasgassen, met alle klimaatgevolgen van dien. De daaraan verbonden maatschappelijke kosten, kunnen ten laste gebracht worden van het gebruik van fossiele grondstoffen. Het Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 191/192 gebruik van hernieuwbare grondstoffen wordt daardoor gestimuleerd (competitiever). Belangrijke issues zijn het eventueel verlies van biodiversiteit en een toename van indirect landgebruik door een verhoogd gebruik/teelt van biomassa wereldwijd. Deze issues zijn echter niet bio-based specifiek, maar gaan ook op voor de ingeschatte stijgende nood aan voedsel, meer specifiek vlees. 5. Welke taken moet de Vlaamse overheid volgens u opnemen om de overgang naar een meer op biomassa gebaseerde economie vlot en evenwichtig te laten verlopen? ― De toegang tot biomassa verzekeren, onder andere ook via de verlaging van invoerrechten en het opheffen van niet-tarifaire handelsbelemmeringen ― Een regulatoire en financiële omgeving creëren die nieuwe industriële/economische initiatieven ondersteunt en niet beperkt. ― Het creëren van een “level playing field” voor alle duurzame oplossingen (zoals groene materiaalcertificaten/besparingscertificaten voor broeikasgassen (niet enkel CO2) i.p.v. de huidige nefaste focus op hernieuwbare energie (stroom). ― Een aangepast landbouwbeleid, dat de productie van biomassa voor hoogwaardige producten (en uiteindelijk energie) bevordert ten opzichte van gebruik voor de veestapel. ― Het creëren van een level playing field ten opzichte van de ons omringende landen/regio’s (zware overheidsfinancieringen in Duitsland, Frankrijk, Nederland) ― Financiële incentives, green procurement, een Vlaamse visie en dito maatregelen Verkennende studie naar de inzetbaarheid van biomassa en biomassareststromen in bioraffinageketens in Vlaanderen 192/192
© Copyright 2024 ExpyDoc