Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

44
ir. S. Koopmans

description

Presentaties werkconferentie "Innovatiekansen Gras: van bermgras naar het 'Groene goud'", woensdag 24 september 2014.

Transcript of Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

Page 1: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

ir. S. Koopmans

Page 2: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

Meer waarde uit gras

Aandeelhouders: - Gjalt de Haan - Johan Sanders - Bram Koopmans Directie: - Martijn Wagener

Voorbereidende activiteiten: 2005/2006 Start Grassa! Activiteiten: 2009/2010 Opgericht: Grassa BV: 2014

Page 3: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

Wat doet GRASSA!?

Verwaarden van biomassa door middel van raffinage.

- Kennis en technologie bioraffinage - Onderzoeksfaciliteit (laboratorium) en pilot plant in Oenkerk - Ontwikkeling, exploitatie en verkoop renderende raffinage units

Page 4: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

De pilot plant in Oenkerk capaciteit: 1 ton per uur

Page 5: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

Samenstelling gras

Page 6: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

Producten na raffinage gras

• GRASSA!-vezel • Eiwitproduct 1, 40% eiwit • Eiwitproduct 2, >70% eiwit • Suiker concentraat • Fosfaat concentraat Mineraalrijke stroom terug op het land

Page 7: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

Toepassing GRASSA!-technologie: Meer waarde uit (eiwitrijke) biomassa Door bioraffinage verschillende producten uit biomassa Optimale benutting van landbouwgrond Gebruik van regionaal beschikbare hoogwaardige eiwitten Sterke afname van te importeren sojaschroot Fosfaatontzorging: afvoer van overtollig fosfaat naar tekort

gebieden Verplaatsbaar modulair systeem: transport- en droogkosten

omlaag Inzetbaar op meerdere achtereenvolgende gewassen en

gewasresten Direct inkuilen, weersonafhankelijk ‘ontgiften’: uit natuurgras, aardappelloof, etc een eetbaar

eiwitprodukt

Page 8: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

Huidige situatie landbouw 480 kg melkeiwit

Page 9: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

Toepassing GRASSA!-techniek 20% van het gras wordt geraffineerd

580 kg varkens- en melkeiwit

Page 10: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

Alle gras wordt geraffineerd 800 kg varkens- en melkeiwit

Page 11: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

Wat verder leidt tot een hogere efficiëntie

• Gras wordt beter ontsloten: GRASSA! Opent 99% grascellen, een koe haalt 90%.

• Het oplosbare eiwit (onbestendig) wordt efficiënter benut: in éénmagigen.

• GRASSA!-vezel bevat voornamelijk chloroplastisch eiwit (bestendig), goed voor meermagigen

• GRASSA! zeer geschikt voor verwaarding van 4e en 5e snede

• Mogelijkheid tot bestendiging eiwitproduct zodat dit bij herkauwers een hoger rendement geeft

Page 12: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

Eiwit bestendiging • Bestendiging leidt tot 30% hogere

benutting • Sojaschroot in dieet te vervangen door

bestendigd graseiwit

Page 13: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

Samenvattend

• Zonder raffinage: 480 kg melk eiwit per ha • 20% raffinage: 580 kg varkens- en melk eiwit

per ha: 21% hogere eiwitproductie • 100% raffinage: 800 kg varkens- en melk eiwit

per ha: 67% hogere eiwitproductie

Page 14: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

Voerproeven op Dairy Campus 2013

Opzet: - 2 x 10 melkkoeien - duur: vijf weken - max. 4 kg GRASSA!-vezel per dag - GRASSA!-vezel gemaakt van oktobergras (laatste snede) Kosten silage GRASSA!-vezel minder dan dat van gras

Gekuilde vezel, balenpers, 1200 kg

Page 15: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

Voerproeven Dairy Campus 2013

A. (Arie) Klop Onderzoeker Rundveevoeding Wageningen UR Livestock Research, 27 mei 2014

“De voeropname was goed, we zagen geen verschil tussen de beide groepen, met of zonder GRASSA!-vezel” “..de conclusie is: GRASSA!-vezel kan graskuil prima vervangen tot een bepaald maximum, 4 kg lijkt in dit geval het maximum.” “GRASSA!-vezel is een prima ruwvoer voor koeien”

Page 16: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

Melkveebedrijf 120% zelfvoorzienend

1) Het gras overschot (20% van de oogst) wordt ingekuild en verkocht. 1) Van de totale oogst wordt 45% geraffineerd.

Page 17: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

GRASSA! of inkuilen?

-150

-100

-50

0

50

100

150

200

gras proces kuil EP1 EP2 P-ontzorging marge

inkuilenGRASSA!

Page 18: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

Mineralen

• Fosfaat wordt afgescheiden en geconcentreerd

• Raffinage biedt grotere controle over mineralenstromen

• Minder aanvoer mineralen vanwege hogere efficiëntie op gras

• Meer gerichte bemesting: fosfaatconcentraat bij mais

Page 19: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

Conclusie

• Hoger rendement op eiwit (dus op landbouwgrond)

• Uitzicht op nog hogere marge • Mineralen probleem verkleind • Weersonafhankelijk inkuilen

Page 20: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

Agriculture

Inspiratiesessie, 24 sept 2014 Werkconferentie, Flevoland

Meerjarig onderzoek Biobased Business Modelling: “Slim” businessmodel? Voor wie? Alex van der Zwart, Hogeschool Inholland Delft

Page 21: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

21

Nut voor zakelijke praktijk, onderwijs en voor wetenschap; praktisch relevant maar wetenschappelijk op orde… Mede ondersteunt door:

Page 22: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

De Biobased Economy Sociaal Economisch

Samenwerkingsvormen Cross-overs Verdienmodellen Wet- en regelgeving Andere mindset

22

Technologische vernieuwing Cascadering (oa grassen, loof) Multiproductgebruik Van kraken naar scheiden

Page 23: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

Onderdelen van transitie: focus Inholland

23

Agro

Food

Farma Chemie

Energie

Cross-overs

Business: • Nieuwe bedrijfsactiviteiten • Nieuwe businesscases • Verdienmodellen • Herontwerp Ketens en Netwerken • Samenwerkingsvormen • Coöperaties

Cross-overs: • Nieuwe ontmoetingen • Interessante innovaties • Elkaar ontdekken • Gezamenlijke taal

ontwikkelen

Page 24: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

Wat kan slimmer in het beoogde Business-Model?

Page 25: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans
Page 26: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

Gemene delers in ieder geval…. 1. Waarde-creatie (Value Creation, alléén en/of in

netwerk/samen) 2. Waarde-propositie (Value Prop., aanbod aan markt én in

netwerk via verschillende kanalen) 3. Waarde-vangnet (Value Capture, verdienmodel)

V-Prop

V-Cptr

V-Crtn

Page 27: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

Nieuwsgierig naar (kleine selectie)… • Knelpunten en succesfactoren in collaboraties, allianties en

innovatieprojecten. • Hoe krijgen we in een netwerkbenadering ‘eerlijke’

verdienverdeling (Fair Value Capture) en committering van alle spelers?

• Krijgen biomassa-zijstromen van agrariërs afdoende aandacht in het eigen Businessmodel?

• Hebben ondernemers oog voor specifiek business- en verdienmodel met hun biomassa reststromen?

• Hoe zijn ondernemers te prikkelen om biomassa hoger te ‘verwaarden’ dan nu het geval?

• Hoe worden de verschillende initiatieven aangestuurd, gecoördineerd?

Onderzoek: multi-case onderzoek meerjarig.

27

Page 28: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

Rooskleurig of verwelking na de pilotfase?

28

Page 29: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

29

Lessen uit Tomaatcasus • Teler terughoudend tav kansen; • Investeringen nodig incl

subsidies • Dialoog Eigenaarschap

biomassa & coördinatie nodig; • Korte termijn de Handler

(afvalverwerker) in voorkeurspositie;

• Contracten gaan rol spelen alsook transparantie over verdiencapaciteit.

Page 30: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

Ervaring leert…..dat,

30

1. …groot verschil in de pre-pilot, pilot- en marktfase.

• Garandering toelevering? • Committering spelers? • Zelfde taal spreken?

2. …in de “voor-het-echie-fase” de organisatorische uitdagingen zich aandienen.

• Waardeverdeling? Is dat slim verdeelt? • Met contracten werken of flexibel blijven?

• Wie investeert? • Afspraken over communicatie (imago / marketing) • Bij VIERkantsverwaarding nemen de uitdagingen alleen maar TOE!

Page 31: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

Bezint eer ge begint…

Welke rol wil je spelen? Zelfde doel voor ogen met dezelfde tijdshorizon als ketenpartners? Wil je je als toeleverancier wel voor meerdere jaren contractueel vastleggen? Wat is de achterliggende motivatie om mee te doen (direct en indirect economisch: geld? uitstraling? innovatie-imago? Levert het ook echt de beoogde waarde op voor de individuele partijen? Op slechts potentie?

31

Page 32: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

Kortom: vergeet niet dat er naast het technische briljante raffineren ook een moment komt voor zakelijkheid en organiseervermogen.

32

Page 33: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

Contact:

[email protected]

Page 34: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

SOFC.nl Holding B.V.

Hydro-kraken

- Geld verdienen met bermgras -

Bioraffinage van brandstof uit biomassa en gemengd afval

Page 35: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

Introductie Afval-naar-Brandstof Wat is het?

Thermisch hydro-kraken van vast en vloeibare materialen naar: A. Vloeibare brandstof en/of olie B. Kraakgas C. Mineralen en metalen

Thermisch Proces

Brandstof/olie

Gas Minaralen + metalen

Afval

Page 36: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

3de Generatie duurzame brandstof

1ste generatie: met voedselgewassen - koolzaad, mais etc. - Laag energetisch rendement, soms zelfs nul (b.v. door kunstmest) - Groot ruimtebeslag, extensief gebruik van grond - Concureert met de voedselketen – ‘Food versus Fuel’ discussie - Alleen mogelijk bij goede integratie met andere gewassen (Brazilië) Ca. 80 eurocent/liter 2de generatie: bio-afvalbasis / vergassing / rest aardgas /Fischer-Tropsch GTL en enzymatische conversies van bio-afval - GTL: Verlies van energetisch rendement door meervoudige processtappen - GTL: Grote plants nodig voor schaalvoordelen - GTL: Complex, nog niet uitontwikkeld voor de markt - Enzymatisch: Goed potentiëel, maar kosten zijn nog een factor - Klassieke pyrolyse: slechte zure brandstoffen en char afval Ca. 50 eurocent/liter

3de generatie: ‘Waste-to-Fuel’ / Hydro-kraken -Hoog energetisch rendement, ook voor biomass-plastic mengsels (anders dan pyrolyse!) -Simpel éénstaps kraakproces, marktrijp -Hoge kwaliteit diesel typen brandstoffen – lokaal toepasbaar (anders dan pyrolyse!) -Lost twee problemen tegelijk lokaal op: afval en energie -Decentralisatie van afval en energie bespaart op transportkosten en reduceert CO2 emissies -Al economisch op kleine schaal (1.000-10.000 ton/jaar)

Ca. 20 eurocent/liter !

Een vergelijking van groene brandstofgeneraties

Page 37: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

Welke typen biomassa en afval zijn toepasbaar? (een typisch biomassa potentiëel / niet limitatieve lijst)

Niet-herbruikbare stromen met een redelijke calorische waarde (>14 GJ/ton, hoe hoger hoe beter) Polymeren EN Biomassa EN → Mengsels van polymeren & biomassa / verontreinigd bermgras / huishoudelijk afval (RDF) omvat het grootste toepassingsgebied

Valorisatie in Ladder van Lansink

Page 38: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

3de generatie duurzame brandstof - Een bijzonder economisch éénstaps afval-naar-brandstof proces

Biomassa gebaseerde brandstof

Biomassa+plastics -houdend afval

Secondaire vaste

brandstof

Shredder Hydro-cracker

- Oxygen removal

Plastics

Biomass

Page 39: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

Het processchema - een éénstaps gesloten proces voor brandstofproductie voor lokaal gebruik (i.e. in generatoren/WKK’s), anders dan conventionele pyrolyse

Goede diesel type brandstoffen (≈ 45-90 %)

Kraakgas voor WKK of boiler room (≈ 10-50 %)

Mineralen en metalen herwinning (≈ 0-10 %)

Calorische Biomassa Mengsels

Shredder

Gesloten atmosferische reactoren, ca. 400/800 oC

Steen- en metaaldelen

Hier, geen emissies naar de lucht! Produkt split:

Input (= 100 %)

Page 40: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

Geintegreerde hydro-kraak pilot-plant voor gemengd biomassa/plastic

Stoomdroger

Kraker

Controle-ruimte

Noodbrander

Page 41: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

Afval-naar-Brandstof Spiltechnologie in een nieuwe supply chain

CO2

Toegevoegde advieswaarde:

• Know-how op gebied van: • Wetgeving • Thermodynamica • Subsidies • Milieu effecten • Technische integratie • Economische waarde

voor alle betrokken partijen

• Ervaring met ontwerp van duurzame systemen

• Netwerk van spelers

Heat Gas

Groene brandstof

Gezekerde toevoer Metalen Bio-mineralen

Herwinning van:

Warmte

Page 42: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

Investeringen

Capaciteit 10.000 ton / jaar

Brandstofinstallatie 5.3 miljoen Euro

Generator 1.1 miljoen Euro

Separator – shredder 0.3 miljoen Euro

Totale Investering 6.7 miljoen Euro

Operationele Kosten Jaarlijkse kosten

Arbeid (3 shifts) 300 kEuro

Onderhoud 400 kEuro

Metaal Afvoer p.m.(op basis specs)

Rente 440 kEuro

Totale Operationele Kosten

1.1 miljoen Euro

Jaarinkomsten

Brandstof (3.7 m liter) 1.8 miljoen Euro

Gas (0.7 MW vermogen) 0.4 miljoen Euro

Vermeden gate fee (3,6 Euro/ton)

0.04 miljoen Euro

Subsidies + carbon credits Nul aangenomen

Totale Jaarlijkse Inkomsten 2.2 miljoen Euro

Samenvatting

Investeringen 6.8 miljoen Euro

Totale Operationele Kosten 1.1 miljoen Euro

Totale Jaarlijkse Inkomsten 2.2 miljoen Euro

Jaarlijkse Marge 1.1 miljoen Euro

Terugverdientijd

~ 6 jaar

* Waardes hangen af van olie- en elektraprijzen, toevoerkosten, samenstellingen etc.

Eerste orde Business Case- Voorbeeld*: Matige calorische waarde Generiek Huishoudelijk Gemengd Afval (MSW met 20% NRP)

Page 43: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

Projectreferenties Een selectie van Afval-naar-Brandstof referenties Industrie: • Bereiken van 100% afval recycling Forbo, Flooring Industrie

Bio-WKK stroomgeneratie

• Energie prijszekerheid voor glastuinders Essent, Dutch Utility

• Luchtvaart catering afval conversie KLM Catering Services Bio-WKK voor KLM-KCS op Amsterdam-Schiphol Airport

Overheid: • Gemeentelijk afval en industriëel bio-afval in Accra ATMF-Ghana

• Gemeente Rotterdam afvalophaaldienst Roteb

- transportation fuel for own waste trucks

• Rijssenhout 120 ha glastuinbouwontwikkeling SGN/BNG, Dutch Govt. Bank Bio-WKK stroomgeneratie

Bio-CHP Clusters

Page 44: Presentaties inspiratiesessie 1, raffinage en vierkantsverwaarding, ir. S. Koopmans

SOFC.nl Holding B.V.

Sustainable Solutions

ir. Diederik Jaspers MBA Practice Manager WtF

[email protected] 06 282 62 617