Bioeconomie komt in beweging

Bio-afval krijgt een nieuwe bestemming

Biomassa wordt in een rap tempo de basisgrondstof voor onze economie. We rijden binnenkort op brandstof uit zeewier en drinken al Cola uit afbreekbare PET-flessen. Maaigras van de Veluwe wordt grondstof voor industriele processen. Pyrolyse zet ons tuinafval om in duurzame energie. Omdat onderzoekslabs in de biochemie code na code kraken, zetten we de belangrijkste ‘bio-ramkraken’ van de nieuwe Biobased Economy op een rij. 

Door biomassa steeds ‘geraffineerder’ te kraken, krijgen we een betaalbaar en schoon alternatief in handen voor dure en vervuilende olie. Met hoogwaardige innovaties worden we spekkoper van de biomassa ...die we vroeger weggooiden. Boerenorganisaties snappen dat als geen ander, er zijn al boeren met een witte jas in het laboratorium aangetroffen. Wie nu zelf al met de nieuwe bouwstenen uit de natuur wil gaan ‘stapelen’, kan shoppen met de kersverse Bio-routekaart van de landbouwuniversiteit WUR in Wageningen. Je wijst een grondstof aan en de applicatie vertelt direct wat je ermee kunt, de impact die verwerking heeft op de natuur, etc

Bioethanol uit zeewier

In enkele maanden tijd hebben twee onderzoeksteams de ‘code’ van zeewier gekraakt. Het team van het Amerikaanse Bio Architecture Lab slaagde erin uit één kilo gedroogd zeewier 281 gram ethanol te produceren; een rendement van 80 %. Het team zet hiervoor de genetisch aangepaste bacterie E.coli aan het werk die wel raad weet met de suikers en het taaie alginezuur in zeewier. Daardoor lijkt er nu een commerciele formule te liggen voor het produceren van duurzame biobrandstof. Ook de natuur komt er goed van af; voor zeewierkweek is geen landbouwgrond nodig, geen (kunst)mest, geen zoetwaterbronnen en er zijn geen nadelige gevolgen voor de voedselvoorraden.
De Indiase technostarter Sea6 Energy ontwikkelde met de Deense enzymproducent Novozymes ook een enzymcocktail die de cellulose in het zeewier kraakt zodat ethanolproducerende micro-organismen hun werk kunnen doen. De R&D-inspanningen van Sea6 Energy concentreren zich nu al op efficiënte methoden om rekken uit te zetten in zee. Ze moeten bestand zijn tegen een  soms wat ruwe zee. Het instituut Algaeparc van WUR is ook druk met het kraken van zeewier en algen, het wachten is op rook uit de schoorsteen in Wageningen.

TNO kraakt algencode

Algen groeien snel en zijn na raffinage op veel manieren te gebruiken. Het ontbrak echter aan een efficiente verwerkingstechniek. TNO claimt de raffinagecode van algen gekraakt te hebben. Daardoor komt algenexploitatie binnenhandbereik. Het raffinageproces van TNO vraagt minder energie en het lukt beter om eiwitten, koolhydraten en olie te scheiden. Elementen uit algen zijn toepasbaar in vleesvervanger, emulgatoren, als basis voor afbreekbare bioplastics, in schuimstabilisatoren en als biobrandstof. De kansen op een rendabel raffinageproces van algen zijn zo groot dat TNO en partner Ingrepro het industriele bioraffinageproces uit gaan testen in een pilot die in de loop van dit jaar van start gaat. Vanaf april 2012 worden algeningrediënten in hoeveelheden geproduceerd waar industrieel op pilotschaal mee getest wordt (ordegrootte 10 kg). Op deze manier wordt het mogelijk voor industrieën die op zoek zijn naar diversificatie van hun grondstofstromen koolhydraten, oliën en eiwitten in zuivere vorm uit algen te gaan testen in hun proces. Volgens landbouwuniversiteit WUR in Wageningen zijn algen onmisbaar voor de toekomstige voedselproductie. Ze zijn ook basis voor duurzame brandstoffen en nieuwe materialen.

Biomassa kraken

TNO ontwikkelde ook een manier gevonden om biomassa te kraken. Het instituut gebruikt Super Heated Steam om biomassa om te zetten in groene grondstof. Planten en bomen maken cellulose aan en lignine aan voor hun eigen stevigheid. Cellulose was een obstakel om biomassa op grote schaal in te zetten. De nieuwe techniek breekt de ligno-cellulose open zodat een functionele vezel overblijft. Het procédé gebruikt minder chemicaliën en energie, is goedkoper en minder belastend voor het milieu. Verschillende agro-stromen komen voor het procédé in aanmerking. De vrijkomende cellulose kunnen samen met bomenpulp verwerkt worden in papier, en in op cellulose gebaseerde bindmiddelen voor cosmetica, verf, voedsel, asfalt en beton. De vrijkomende Lignine is ook een niet-fossiele brandstof voor energiecentrales. 

DSM ontwikkelde met het Amerikaanse bedrijf Poet een methode die oogstresten van mais omzet in biobrandstoffen. Een biologisch proces zet de resten om in een badje van water, wat enzymen, gevolgd door de bubbels van het fermentatieproces. De productie moet in de tweede helft van 2013 op gang komen in een fabriek in de Amerikaanse staat Iowa. DSM-topman Feike Sijbesma sprak van een 'strategische mijlpaal' voor DSM en een belangrijke stap in de richting van een bioeconomie.

DSM en Rabobank zien gezamenlijk een groot commercieel potentieel in de bio-brandstof. Alleen al in de Verenigde Staten zou de productie van bio-ethanol in 2022 60 miljard liter kunnen bedragen. Hiervoor zouden 350 tot 400 nieuwe bio-raffinaderijen moeten worden gebouwd om aan de vraag te voldoen. 

Links

-Meer over Biogrondstoffen

-Meer over de Biobased Economy

-Meer over Bioraffinage en cascadering

-Factsheets van Deltalinqs R’dam over Bioplastics

-End of life

-Green Chemistry

-Renewable resources

-Brabantse gemeenten zetten biomassapleinen op. 18/03/13