Hoe de haven van Rotterdam zich positioneert als ‘BioPort’

Het Havenbedrijf Rotterdam wil zijn industriële cluster van wereldformaat nog verder uitbreiden. Een sterke biobased industrie speelt hierbij een hoofdrol van strategisch belang. Rotterdam is momenteel de grootste ‘BioPort’ ter wereld. In de haven wordt jaarlijks meer dan 1,2 miljoen ton biobrandstoffen geproduceerd. In BioPort Rotterdam wordt meer dan 15 miljoen ton grondstoffen voor de hernieuwbare industriesector en meer dan 1 miljoen ton biomassa verhandeld, opgeslagen en overgeladen. Deze biomassa wordt gebruikt om bio-energie op te wekken. Met het oog op de snel stijgende internationale vraag naar biobased producten en daarmee samenhangende toename van de goederenstromen is een efficiënte diepwaterhaven van cruciaal belang voor de ontwikkeling van een kosteneffectieve biobased economie.

Het Havenbedrijf Rotterdam voorspelt een zonnige toekomst voor de biobased industrie en wil de leidende positie van Rotterdam op dat gebied daarom verder versterken. Om groeimogelijkheden te kunnen bieden, heeft de haven van Rotterdam een terrein van 80 ha op Maasvlakte 2 gereserveerd voor greenfieldactiviteiten die specifiek gericht zijn op een innovatieve chemische industrie met biomassa als grondstof.

Een uniek kenmerk van dit gebied is het zogenaamde Plug & Play-concept. In samenwerking met gespecialiseerde leveranciers, E.ON, Vopak, Stedin en Evides investeert de haven van Rotterdam in de benodigde plaatselijke industriële infrastructuur en nutsvoorzieningen. Zo kunnen biobased bedrijven zich op hun kerntaken blijven richten. Bovendien hoeven nieuwkomers geen kapitaal vrij te maken voor zaken zoals tankopslag, energienetten, installaties voor afvalwaterzuivering en stoomketels. Hierdoor kunnen bedrijven in sommige gevallen 20 procent op hun initiële investeringskosten besparen.

BioPort Rotterdam is een zeer strategische en aantrekkelijke bedrijfslocatie voor biobased bedrijven. Nederland heeft de meest concurrerende suikerindustrie ter wereld. Jaarlijks wordt er in Rotterdam meer dan tien miljoen ton graan, maïs en houtcellulose verhandeld, opgeslagen en overgeladen. Daarnaast is Rotterdam de belangrijkste haven van Europa en een belangrijke hub voor internationale goederenstromen. Met andere woorden, omdat er via deze Nederlandse haven al enorme hoeveelheden biomassa verhandeld worden, zijn biobased bedrijven in Rotterdam altijd verzekerd van een flexibele en betrouwbare toevoer van alle mogelijke soorten grondstoffen.

Provincie Noord Brabant zegt BioSpares Nistelrode de wacht aan

De provincie Noord-Brabant heeft het bedrijf BioSpares in Nistelrode de wacht aangezegd. Als de biovergistingsinstallatie van het voormalige Biogas Nistelrode niet snel gaat werken conform de veiligheids en milieuwet- en regelgeving, trekken Gedeputeerde Staten de omgevingsvergunning van het bedrijf in. Dat zou stopzetting van alle bedrijfsactiviteiten betekenen.

Veehouderijbedrijf in Den Bommel levert groen gas uit 100% mest aan aardgasnetwerk

Op het melkveehouderij en akkerbouwbedrijf van firma J. Ras en Zonen in Den Bommel wordt groen gas geproduceerd en vervolgens geleverd aan het aardgasnetwerk. In een Microferm vergistingsinstallatie, gebouwd door HoSt Biogas, wordt jaarlijks ruim 8.000 ton rundveemest vergist, waarbij biogas wordt geproduceerd. Dit biogas wordt in een gasopwerkingsinstallatie opgewerkt tot aardgaskwaliteit en vervolgens ingevoed in het nabijgelegen aardgasnet. De hoeveelheid geproduceerd groen gas is 200.000 m3 op jaarbasis.

Algen als energiebron: kosten (nog) te hoog

Binnen het EnAlgae project heeft Wageningen UR bio-economische modellen ontwikkeld, waarmee onder andere de kostprijs van micro-algen onder verschillende omstandigheden kan worden bepaald. Voor de vervaardiging van diesel, ethanol en methaan op basis van algen zijn er vervolgens downstream-procesmodellen gemaakt. Een daarna uitgevoerde modelstudie geeft inzicht in de economische haalbaarheid van algen als energiebron en de belangrijkste variabelen die hierop van invloed zijn. De kosten voor de verwerking van de energieproducten uit algen blijken nu nog vele malen hoger dan de huidige verkoopprijzen in de markt te zijn.e

Er zijn drie soorten micro-algen productiesystemen bestudeerd namelijk open vijvers, tubular en flat panel fotobioreactoren (PBR’s). De jaarlijkse algenbiomassa productie in een open vijver van 1.000 m2 in Lelystad is volgens het model 1,538 kg droge stof, dat is 15 ton droge stof per hectare. Biomassaopbrengsten per oppervlakte zijn bij een tubular PBR tweemaal en bij een flat panel PBR meer dan drie keer zo hoog als in een open vijver.

De kostprijs voor algenbiomassa geproduceerd op een oppervlak van 1.000 m2 is bij PBR’s veel lager dan bij open vijvers, vooral vanwege de lagere kosten voor kapitaalgoederen en arbeid. Alleen de stroomkosten zijn hoger met PBR’s. Een flat panel PBR heeft de laagste algen kostprijs.

Voor het vervaardigen van energiedragers uit algen zijn grote algenproductievolumes nodig. Om ongeveer 1.500 ton droge algen biomassa te produceren (het minimum algen volume voor een vergister) is een oppervlakte van 100 ha open vijvers, 50 ha tubular PBR’s of 30 ha flat panel PBR’s nodig. Bij deze hoge productievolumes worden de kosten per kg biomassa voor de drie systemen vergelijkbaar (ongeveer € 5 per kg droge massa), waarbij het grootste deel bestaat uit stroomkosten.

De kosten voor de algen vormen het grootste aandeel van de kostprijs. Maar zelfs als algen vrij beschikbaar zouden zijn, zijn de downstream-proceskosten nog steeds hoger dan de verkoopprijs. Voor het gebruik van algen als energiebron is dus nog een belangrijke vermindering van de productie- en verwerkingskosten nodig.

EnAlgae brengt 19 partners en 14 waarnemers uit zeven lidstaten van de EU samen. Het project ontwikkelt duurzame technologieën voor de productie van algen biomassa, bio-energie en de beperking van broeikasgasemissies, van pilot-faciliteiten tot aan marktbare producten en diensten. Het project valt binnen het INTERREG IVB NWE-programma en liep van 2011 tot en met 2015.

Veel relevante maar nog onbekende marktsegmenten voor algenproducenten

Als onderdeel van het EU-project Energetic Algae Project heeft Wageningen UR met de Universiteit Gent een studie uitgevoerd naar het marktpotentieel en de marktontwikkelingen van algenproducten. De studie benoemt een aantal relevante markten voor business cases op basis van algen en de resultaten zijn gepubliceerd in het Engelstalige rapport 'Macro-economics of algae products'.

In de studie is onderzoek gedaan naar verschillende marktsegmenten. Per marktsegment zijn marktomvang, concurrerende alternatieven, marktontwikkelingen en prijzen in beeld gebracht.

Gebaseerd op de marktkenmerken wordt per marktonderdeel een conclusie getrokken over het potentieel van de markt voor algenproducten. Marcel van der Voort, één van de auteurs van het rapport: “Door de kansen per marktsegment te beschrijven, hopen we ondernemers die algen produceren te inspireren om nieuwe marktsegmenten te verkennen waarin de algensoort die zij produceren van toegevoegde waarde kan zijn, maar waar ze nog niet bekend mee zijn”. Daarnaast biedt de studie ook informatie voor ondernemers die nadenken over het type alg dat ze willen produceren en de manier van productie die past bij de regelgeving rond het marktsegment.

Het doel van het Energetic Algae project is bijdragen aan reducering van de CO2-emissies en de afhankelijkheid van fossiele energie in Noordwest-Europa. Het project wil dit bereiken door de ontwikkeling van duurzame technieken voor de productie van algenbiomassa, bio-energie opwekking en vastlegging van broeikasgassen te stimuleren. Daarom wordt er gewerkt aan het ontwikkelen van praktijkgerichte pilot installaties en op de markt afgestemde producten, processen en diensten door het bundelen van technische kennis, financiële middelen en politieke steun.

Aandacht voor milieuprestaties tijdens ontwikkeling levert extra milieuwinst biobased materialen

Biobased materialen ontwikkelen zich van eenmalige wegwerpverpakkingen tot hoogwaardige kunststoffen voor industriële toepassingen. Extra aandacht voor milieuprestaties tijdens de ontwikkeling van nieuwe biobased materialen en producten kan leiden tot nog milieuvriendelijker materialen. Dit concluderen onderzoekers van Universiteit Utrecht die voor het Biobased Performance Materials programma, gecoördineerd door Wageningen UR, onderzoek deden naar verschillende milieuaspecten van materialen die in het programma ontwikkeld zijn.

Hoe milieuvriendelijk is de productie van nieuw ontwikkelde biobased materialen nu eigenlijk ten opzichte van olie-gebaseerde producten? Deze vraag stond centraal in het Biobased Performance Materials (BPM) project SUSTAIN.  Dr. Li Shen, senior onderzoeker van de vakgroep Energy & Resources van de Universiteit Utrecht evalueerde de CO2-emissies en het energiegebruik tijdens de hele productieketen van biobased chemicaliën en materialen die in het BPM programmaontwikkeld zijn en keek naar de potentiële milieuwinst ten opzichte van olie-gebaseerde producten. Op basis van haar bevindingen adviseerde ze over grondstofkeuze en verbeteringen in het productieproces.

Voor haar gedetailleerde milieu-evaluatie van biobased materialen bekeek Shen, naast CO2-emissies en het energiegebruik, ook de herkomst van grondstoffen en het landgebruik. Ze analyseerde vervolgens alle verzamelde gegevens door middel van wiskundige modellen en stelde zo een life cycle assessment (LCA) op. ‘In een LCA analyseren we de milieueffecten van elke stap in de levenscyclus van het product’, legt Shen uit. ‘Het winnen van de grondstoffen, bijvoorbeeld het boren naar olie, maar ook transport, en alle stappen in het uiteindelijke productieproces.’ Op basis van die gegevens kon zij adviseren over de grondstofmateriaalkeuze voor biobased materialen, en daarnaast een objectieve vergelijking maken met olie-gebaseerde producten. Zo bleek bij de productie van biobased polyurethaan dat de omzetting van glycerol in cyclische carbonaten heel efficiënt is dankzij een hoge opbrengst, minder afval en de innovatieve, toegepaste katalytische conversie die om milde reactie-condities vraagt. Biobased PUR toont daarmee een duurzaamheidwinst van slechts 4.0kg CO2 eq./kg polymeer vergeleken met 4.7kg bij petrochemisch geproduceerde PUR.  De productie van amines in biobased polyurethaan is volgens Shen nog voor verbetering vatbaar omdat die relatief gezien veel energie kost.

Biobased materialen kunnen grote milieuvoordelen hebben ten opzichte van oliegebaseerde stoffen, maar dit plaatje is niet zo zwart-wit als het lijkt. Biobased grondstoffen hebben vaak netto geen CO2-uitstoot en zijn gemaakt op basis van planten en dus hernieuwbaar, maar het energiegebruik tijdens het productieproces kan wel fors hoger uitvallen dan dat van oliegebaseerde producten. Dat is niet meer dan logisch. Biobased productieprocessen zijn vaak nog niet geoptimaliseerd: ze bevinden zich in een beginfase. Volgens Shen ligt hier voor sommige materialen nog een uitdaging. Zo is er voor de biobased polyamiden nog een flinke slag te maken: de productie kost nog ongeveer tweemaal zoveel energie vergeleken met de oliegebaseerde variant. ‘Je hebt dan een biobased eindproduct, maar vanwege de hoge energiebehoefte zal men toch flink op het energiegebruik moeten besparen of een heel nieuwe chemische omzettingsroute moeten overwegen.’ stelt Shen.

Ondanks de uitdagingen die er nog liggen wordt de productie van biobased materialen steeds efficiënter en is er in dat opzicht de laatste tien jaar forse winst geboekt. Zo is de productie van PLA drastisch verbeterd. Zo heeft PLA-producent Natureworks  de verwerking van de grondstof, maïs, energiezuiniger gemaakt en ook de fermentatie verbeterd. Dankzij die optimalisatie is veel minder energie nodig én liggen CO2-emissies veel lager. Voor andere materialen is er nog veel winst te behalen. Soms betekent dat een heel nieuwe aanpak. Dit gebeurde bij de fabricage van biobased polystyreen . ’Onderzoekers produceerden die stof eerst uit aminozuren, maar dat kostte heel veel energie’, vertelt Shen. ‘Een compleet nieuwe productiemethode, gebaseerd op citroenzuur in plaats van aminozuren, leverde veel energiewinst op.’ Ondanks de uitdagingen is een efficiëntere productie van biobased materialen slechts een kwestie van tijd volgens de onderzoeker. Shen: ‘Biobased materialen hebben absoluut de toekomst, want op langere termijn zullen we door olieschaarste traditionele producten moeten gaan vervangen. Dat betekent dat er steeds meer vraag naar biobased producten komt en meer vraag zorgt voor efficiëntere processen.’ 

Grote tussenstap voor goedkoper bio-aardgas

Samenwerkende onderzoekers van twee Italiaanse universiteiten hebben een eenvoudige verbetering ontwikkeld in het opwaarderen van biogas tot aardgaskwaliteit. Om biogas, gemaakt in bijvoorbeeld mestvergisters, te mogen invoeden in het aardgasnet moet de verbrandingswaarde van het biogas gelijk zijn aan die van aardgas uit Groningen. Biogas bevat gemiddeld 30 procent CO2 en dat moet er bijna allemaal uit om aan de eisen te voldoen.

Groeiende bio-economie kan grote invloed hebben op toekomst landbouw

Een groeiende bio-economie kan een grote invloed hebben op de toekomst van de landbouw. Maar dat betekent niet dat als de vraag naar biomassa groeit, de landbouw zich hieraan automatisch aanpast. Dat blijkt uit doctoraatsonderzoek van Dries Maes, verbonden aan de onderzoeksgroep Milieueconomie van de Universiteit Hasselt. Het is voor de eerste keer dat de invloed van de groeiende bio-industrie op de Vlaamse landbouw onderzocht werd. “De wisselwerking tussen de landbouwsector en de opkomende biogebaseerde industrie is niet vanzelfsprekend. Daarom is het voor deze biotechnologie moeilijk om zich te ontwikkelen. Beleid dat erop gericht is om een duurzamere industrie te versterken, zou dan ook rekening moeten houden met aanpassingen in de landbouw.”

In een bio-economie worden alle producten – van plastics en voeding tot hoogwaardige stoffen en geneesmiddelen – uit biomassa gemaakt. “Die groeiende bio-economie zal een grote invloed hebben op de toekomst van de landbouw en voedselproductie”, zegt Dries Maes. “Als de industrie méér biomassa nodig heeft, kan dit bijvoorbeeld het landgebruik veranderen. Ook de prijzen van landbouwproducten kunnen beïnvloed worden.”

De doctoraatsstudent voerde een economisch onderzoek waarbij hij toekomstscenario’s voor biotechnologische innovaties in de mestverwerkingssector narekende. De landbouw wordt op verschillende manieren beïnvloed door deze evolutie. Dries Maes: “Als de innovatieve mestverwerking groeit, kan dat effecten hebben op de afzetprijzen van mest, op de prijzen van landbouwgrond, en zelfs op de prijzen van veevoer. Als we de veelheid van die interacties bekijken, is het onmogelijk te voorspellen wat het finale effect op de landbouwsector zal zijn. Logischerwijs dachten we dat de landbouwsector in onze berekeningen snel zou reageren op die prijsveranderingen, maar dat bleek niet het geval.”

Uit de resultaten van het doctoraatsonderzoek blijkt nu dat de landbouwsector zich maar traag aanpast aan de veranderende marktomstandigheden, en zich niet enkel richt op de groeiende vraag naar meer biomassa. “Dat vormt een barrière voor de toekomstige ontwikkeling van nieuwe biotechnologische oplossingen in de mestverwerkingssector. Maar de onzekere ontwikkeling van de biogebaseerde industrie zorgt voor volatiele marktprijzen, en dit is evenmin in het voordeel van de boeren. In onze simulatie blijven de gemiddelde winstmarges van boeren laag.”

Het onderzoekt toont daarnaast dat traditioneel beleid ter ondersteuning van de biomassa-industrie heel weinig effect heeft. Dries Maes: “Subsidies die duurzame biomassa-industrie willen steunen, zijn niet geschikt om de sector te doen groeien. Nieuw beleid voor de biogebaseerde economie moet rekening houden met de wisselwerking met de landbouw. Dit vereist wel een beter inzicht in het gedrag van landbouwers én ondersteuning van transparante markten voor biomassa.”

“Dit onderzoek toont duidelijk het belang aan van nieuwe economische modellen om de Cleantech-transitie in kaart te brengen.”, aldus prof. dr. Steven Van Passel, promotor van het doctoraatsonderzoek.

KARA Energy Sytems Almelo sluit megadeal voor bouw Biomassa-installaties in Oekraïne

KARA Energy Systems in Almelo heeft de grootste opdracht uit de 105-jarige geschiedenis van het bedrijf binnengehaald. KARA levert de kennis voor de bouw van ketelinstallaties waarmee biomassa wordt gestook in de Oekraïne en voor de fabriek waar die installaties worden gebouwd. Het contract werd vorige week getekend op de Nederlandse ambassade in Kiev. De directie van KARA Energy Systems in Almelo en de Oekraïense investeringsfonds Ukrteplo verbonden zich voor 20 jaar aan elkaar.

Grontmij bouwt Deense aardgascentrale om naar biomassa

Het Nederlandse ingenieursbureau Grontmij maakt bij de Deense plaats Helsingør een oude gasgestookte warmtekrachtcentrale klaar voor het gebruik van biomassa. Het Deense bedrijf Helsingør Utilities heeft Grontmij opdracht gegeven voor het ontwerp van een nieuwe ketel, de behandeling van rookgassen en alle andere systemen voor de Helsingør-centrale. De stoomturbine van de warmtekrachtcentrale wordt voorbereid om naast aardgas ook op biomassa te draaien. De gecombineerde centrale levert stroom en warmte aan ruim 15.000 Deense huishoudens.

'Energievreter' op bedrijventerrein Ede over op biomassa

Het bedrijf HSV MFG aan de Frankeneng in Ede gaat warmte afnemen van de biomassacentrale in Ede. De aansluiting van de leverancier van kunststof onderdelen betekent dat de energieproductie van de centrale in een klap bijna verdubbelt. Dat hebben beide organisaties dinsdag laten weten.