MOGELIJKHEDEN VAN VERWERKING

IN DE BIOBASED ECONOMY

SOFIE DOBBELAERE

STARTCONFERENTIE GRASGOED, 26 JANUARI 2017

A non-profit organisation supporting the development of

sustainable biobased activities and resulting economic growth

in the region of Flanders, Belgium

FLANDERS BIOBASED VALLEY

PUBLIC ORGANISATIONS

INDUSTRIAL MEMBERS

THE MEMBERS…

ACTIONS OF FLANDERS BIOBASED VALLEY

FLANDERS BIOBASED VALLEY PROMOTES THE DEVELOPMENT OF THE

BIO-ECONOMY THROUGH:

� Public awareness: organisation of information campaignsabout bioenergy and the biobased economy

� Cluster formation: building synergies between the industrialpartners

� Technological innovation: building Research andDevelopment expertise in the broad field of biobased productsand bioenergy

REALISATIONS

> 420 mio EURO investments

+ 500 jobs

Rodenhuizedok Biorefinery Cluster

Bio Base Europe Pilot Plant

In total

+ 2,5 mio ton bulk transport

� Biofuels

� Bioplastics� Biosolvents� Biodetergents� Biomaterials� Biolubricants� …

PRODUCT GROUPS AT FBBV

THE BIOBASED ECONOMY IN FLANDERS

Mina-raad Advies “Duurzaam gebruik van biomassa in

een bio-economie”, Feb 2013

BIC

DEFINITION BIOREFINERY

Biorefinery is the sustainable processing of biomass into spectrum of marketable products and energy.

� www.biorefinery.nl/biopol

Definition adopted by International

Energy Agency (IEA) and BIOPOL:

WHAT IS A BIOREFINERY

Biorefineries are

�integrated bio-based industries

�using a variety of technologies to

make products such as chemicals,

biofuels, food and feed ingredients,

biomaterials (including fibers) and heat

and power

�from biomass raw material

�aiming at maximising the added value

�along the three pillars of sustainability (Environment, Economy

and Society)

OVERVIEW CONVERSION TECHNOLOGIES

1. Thermochemical conversion

1.1 Pyrolysis

1.2 Gasification

1.2.1 Biomass gasification

1.2.2 Black Liquor gasification

1.3 Thermochemical Liquefaction

1.4 Combustion

2. (Bio)chemical conversion

2.1 Fermentation

2.2 Catalysis

2.3 Biocatalysis

2.4 Anaerobic Digestion

2.5 Hydrolysis

2.6.1 Concentrated acid hydrolysis

2.6.2 Dilute acid hydrolysis

2.6.3 Enzymatic hydrolysis

2.6.4 Comparison of pretreatment processes

2.6 Esterification/Transesterification

3. Incineration

3.1 Electrical power generation

3.2 Industrial Process Heat and Steam

4. Biomass fractionation

4.1 Size reduction/separation

4.2 Extraction

4.3 Product recovery (distillation)

COMPARISON WITH AN OIL REFINERY

Schematische vergelijking tussen een petroleumraffinaderij en een bioraffinaderij

(aangepast van www.rite.or.jp/English/lab/pamphlet_biorefinery.html)

B

(A) Opbrengsten van een petroleumraffinaderij op volumebasis, V.S., 2000;

(B) Opbrengsten van een maïs bioraffinaderij op gewichtsbasis, V.S., 2001. (HFCS: High

Fructose Corn Syrup) (Lynd et al., 2005).

COMPARISON WITH AN OIL REFINERY

SEPARATION

Lignins PentosesCellulose

Paper

Cellulose

Polymers

Composites

Polymers (glue,

resins)

Fine chemicals,

energy

Fine chemicals

(Food/non-

food)

Glucose

Glucose syrup

Fructose syrup

Proteins

HydrolysedGl

uten

Fibers

Non-starch

polysaccharides

Starch

SEPARATION

FERMENTATION

WHEAT

Bioethanol,

bulk/fine

chemicals

(food/non-food)

STRAW

A wheat biorefinery as an example:

Glucose

CEREAL BIOREFINERY

PRODUCTS FROM CELLULOSIC BIOMASS

THE ECOPYRAMID

De Ecopyramide, Derksen et al., 2008

PROJECTS

Civitas ELANCleaner cities

Creation of Bio Base Europe

Biobutanolproduction

DEMOPROBIO

Creating new biobased value

chains

BIOCLUSTER

Introducingbiocatalysis to thechemical industry

BIOKATALYSE

Creation of new syngas cluster

Ghent Syngas

Cluster

Support innovationby SME’s in the

biobased economy

BIOBASE4SME

Bridging theinnovation gap

SUPERBIO

Creating new EU biobased value

chains

Supported by

Page � 17

� Aanvragers:

� Partners

� Financieel ondersteund door

en 36 individuele bedrijven

VISIONS: Valorisatie van Organische Nevenstromen

� Projectduur: 4 jaar

� Looptijd: 09/2011 – 10/2015

� 3 luiken:

� Inventarisatie en ontwikkeling databank voor uitwisseling van organische

nevenstromen en expertises in Vlaanderen

� Ontwikkeling 2de generatie technologie voor afvaloliën en –vetten en

lignocellulose-rijke nevenstromen

� Logistiek en economische haalbaarheid

> 60 Intentie en Interesseverklaringen

gebruikersgroep

> 60 Intentie en Interesseverklaringen

gebruikersgroep

VISIONS: Valorisatie van Organische Nevenstromen

Inventarisatie nevenstromen

VISIONS: inventarisatie en database

VISIONS: extractie van de suikers

zemelen

Draf

Stoomschillen

…

stro

Maïsstro

Vlaslemen

…

Schors

Slib

Bermmaaisel

Snoeihout

…

Grassen

Miscanthus

Populier

Wilg

…

Karton

Papierpulp (uitval)

…

Voorbehandeling:

Mechanisch

Fysisch

Chemisch

Cellulose

Lignine

Hemicellulose

(xylose)

VISIONS: ontwikkeling 2de generatie technologie voorlignocellulose

Bio-ethanol

Bioplastic

Papier/karton

…

VOORBEHANDELING

3

2

1

: buiten categorie (laag cellulose gehalte en hoog water gehalte)

-> nevenstromen uit dezelfde categorie vereisen dezelfde voorbehandeling om de stroom

geschikt te maken voor verdere verwerking

INDELING VAN DE NEVENSTROMEN IN 3 CATEGORIEËN

IDENTIFICATIE TYPESTROMEN VOOR ELKE CATEGORIE

• Voor elke categorie werd een type nevenstroom geselecteerd waarvoor de extractie van suikers en omzetting tot ethanol gedemonstreerd werd :

• CAT 1: Papier/Karton en papierslib• CAT 2: Maïsstro en bermmaaisel• CAT 3: Snoeihout

• Voor elke typestroom werd tevens de kost voor de logistiek (verzamelen + transport tot verwerking) berekend

Page � 24

ETHANOLPRODUCTIE CAT3

Vrijstelling glucose

(bermmaaisel + maïsstro)Productie ethanol (maïsstro)

Opmerking:

- Laag DS gehalte (25%) en laag totaal tonnage (150.000 ton NS)

-> Niet bruikbaar als grondstof op zich, wel geschikt voor bijmenging

bij andere cat 3 stromen

Bermmaaisel Maïsstro

ETHANOLPRODUCTIE UIT PAPIER

Minimal Ethanol Selling Price - scenario eigen stoom productie uit lignine

Grondstof: oud papier

Kostprijs 120 EUR/ton

Tonnage: 500 kta

Ethanol productie: 130 kta

KOSTPRIJS BERMMAAISEL

• Kostprijs bermmaaisel

• 41 opslagpunten in O-Vl

• Transportkost per ton DS = 44,29 EUR (10,77/ton NS)

• Kan verbeterd worden door met hubs te werken of te drogen

• Wat met andere kosten?

26/11/13 Dit is de voettekst

MOGELIJKE TOEPASSINGEN

• Grondstof voor fermentatie (= productie van biobrandstof, bioplastic, biodetergenten, …)

• Grote schaal nodig!

• Beloftevolle cases voor Vlaanderen:• Ethanol uit oud papier

• Ethanol uit stro van korrelmaïs

MOGELIJKE TOEPASSINGEN

• Grondstof voor papier- en kartonindustrie -> cfr. Tomatendoos uit tomatenstengels, grasdoos uit gras

• Constructiemateriaal: vezelplaten, isolatiemateriaal,…

• Veevoeding

• (Grondstof voor vergisting of verbranding) 50/50 maïs/hout

75/50 maïs/hout

100% maïspulp

Papier uit

MAÏSSTRO: TESTEN VERSCHILLENDE BEWAARTECHNIEKEN

• Materiaal drogen: hooien of lucht door blazen (stabiel referentie materiaal)

• Silage mogelijk -> wat is effect van verzuring op verder verwerking?

• Vers materiaal (ca. 25% DS): hoe lang bewaarbaar?

-> analoog voor bermmaaisel?

INNOVATION SUPPORT FOR SME’S

Innovation services for SME’s, funded for 50 to 100 % :

BioBase4SME: www.nweurope.eu/BioBase4SME

Superbio : www.h2020-SuperBIO.eu

DANK VOOR UW AANDACHT!

Sofie Dobbelaere - Managing DirectorFlanders Biobased ValleyTel. 09 264 59 05 - Sofie.Dobbelaere@FBBV.be