Uitdagingen voor de biobased economy– Hoe wilt u uw soep?

Prof.dr. J.H. (Harry) Bitter Biobased Chemistry and Technology

Wageningen UR Harry.Bitter@wur.nl

Waarom een Biobased Economy

Tekort aan goedkope olie Hoge energieprijzen Zekerheid energie- en materialenvoorziening Biomassa enige alternatief voor chemicaliën Duurzaam, hernieuwbaar, minder CO2 uitstoot Plattelandsontwikkeling Ontwikkelingslanden Geo-politieke condities

2

Huidige sterkte: olieraffinage

3

Katalytische conversie

Bozell and Petersen, Green Chem. 12 (2010) 525 Courtesey Dr. P. Bruijnincx (UU)

Combinatie van brandstoffen en chemicalien nodig

Duurzame optie: bioraffinage

Katalytische conversie

4

Hernieuwbare grondstof: biomassa

5

Verschil olie-biomassa

6 http://www.treepower.org

Element Percentage (% gewicht)

C 83-87 H 10-14 N 0.1-2 O 0.1-1.5 S 0.5-0.6

Metalen < 0.1

Element Percentage (% gewicht)

C 50 H 11 N 0.5 O 35 S 0.1 As 2

Droge biomassa! 50% vocht

Biomassa Olie

Bioraffinage

7

Biomassa wordt al gebruikt maar….

Biomassa

Voedsel, diervoeding Gezond, veilig, beschikbaar

Producten • materialen • bulk chemicaliën • brandstof • elektriciteit • warmte

bioraffinage Conversie

Non-food • Papier • Hout • Katoen • Brandstof • Mest/bodem

8

Uitdagingen voor conversie

Variatie in uitgangstoffen (zelfs bij zelfde bron) Veel producten mogelijk; platform moleculen nodig

9

Hoe wilt u uw soep van de dag?

TIPTOP chemistry and technology: Turning variable InPut to Tailored OutPut

Gebruik structuur die er is

10

Effectieve conversie processen essentieel

TIPTOP chemistry and technology: Turning variable InPut to Tailored OutPut Katalyse is nodig

● Lager energieverbruik ● Hogere selectiviteit

11

Katalyse is essentieel

12

Verschillende soorten katalysatoren

13

homogeen heterogeen

Bio (enzymen)

Integratie is nodig

Integratie met ● Technologie

● Scheiding ● Reactoren/kleine schaal

● Systemen ● Transport ● Opslag ● Controle

14

Katalyse

Technologie

Systemen

Een goede motor alleen is niet genoeg

15

Het speelveld: verschillende lengteschalen

Activatie Transport opslag

Technologie (Katalytische) conversie

Producten

16

Waarde creatie door raffinage gras: 50 – 70 €/ton tot 700 – 800 €/ton

Protein / Amino acids 20 % 1000

Oligo-saccharides 3% 1500

Mono/di- saccharides 150

dry substance 10-20%

Fresh grass

water 80-90 %

Fibers 30 % 100

Minerals 10 % 500-1000

Polysaccharides 15 % 1500

Lipids 3 % 2000

Organic acids 5% 2000

17

Grassa ……

18

Voor een succesvolle biobased economy

19

Raffinage en conversie essentieel Integratie nodig (technologie, modeleringen, katalyse,

logistiek, gewasontwikkeling). Integratie van tijdschalen ook nodig (kort (1-2 jr),

middel (2-5 jr), lang (>5 jr))

wurtv.wur.nl (12 june, 2014)