Biomassa duurzaam en rendabel verwerken

Hoe verwerk je biomassa op een duurzame en rendabele manier tot brandstoffen, chemische basisproducten  en energie? De onderzoekers van het Biosynergy-project zoeken naar antwoorden op deze vraag. De kennis zal worden gebruikt om een bestaande bio-ethanolfabriek in Spanje op te waarderen tot een bioraffinagefabriek die naast ethanol ook andere chemicaliën uit biomassa gaat produceren.

Wereldwijd stijgt het energieverbruik, terwijl de voorraden aardolie afnemen. De vraag naar alternatieven is groot. Bestaande biobrandstoffen zijn zeer beperkt beschikbaar en zonder overheidsstimulering nauwelijks rendabel. Dat is waar het EU-project Biosynergy verandering in wilt brengen. De naam Biosynergy is afgeleid van het projectdoel: BIOmassa gebruiken voor de SYNthese van producten (chemicaliën) en voor de productie van enERGY (bio-ethanol, kracht en warmte). De onderzoekers verwachten met deze geïntegreerde aanpak een duurzame en marktcompetitieve oplossing te bereiken voor het energievraagstuk.

Van bio-ethanolproductie tot bioraffinage
In het Spaanse Cartagena staat een lignocellulose- bio-ethanolfabriek van Abengoa Bioenergia Nuevas Tecnologias, een van de projectpartners. Daar wordt bio-ethanol geproduceerd uit stro en hout. Het is de bedoeling om met de kennis die wordt opgedaan in Biosynergy het bedrijf op te waarderen tot een bioraffinagefabriek, die naast bio-ethanol ook biobased chemicaliën met een hoge toegevoegde waarde produceert. Zo wordt de verwerking van biomassa ecologisch en economisch interessanter.

Biowaardeketen
Binnen Biosynergy wordt eerst elk deelproces van de productie afzonderlijk op laboratoriumschaal getest en verbeterd. Vervolgens wordt de biowaardeketen als geheel geoptimaliseerd.
De drie deelprocessen van deze keten zijn:

• De ontsluiting van lignocellulose (stro, hout) in lignine en suikerfracties, en het scheiden van deze componenten
• De fermentatie van de suikerfracties tot ethanol (butanol-ethanolfermentatie) en de omzetting van lignine tot fenolische chemicaliën
• De omzetting van de fenolische chemicaliën tot hoogwaardige eindproducten (bijvoorbeeld polymeren).

Bioraffinageplant
Het testen van de deelprocessen gebeurt volgens verschillende methoden bij diverse onderzoeksinstituten in Europa. René van Ree is assistent projectleider van Biosynergy en onderzoeker bij Food & Biobased Research Group van Wageningen UR. Hij legt uit dat ze bij de vergelijking van de resultaten rekening houden met zowel de technische haalbaarheid van de afzonderlijke deelprocessen, als ook met de economische rentabiliteit van de volledige biowaardeketens waarvan deze processen deel uit maken. “De meest veelbelovende deelprocessen worden opgeschaald tot demonstratieschaal (pilot). Tot slot maken we als eindresultaat van Biosynergy, een conceptueel voorontwerp voor de opwaardering van de fabriek in Cartagena tot een bioraffinageplant.”

De Food & Biobased Research Group is belast met het onderzoek naar  volgende processen:

• De ontsluiting van lignocellulose in lignine en suikerfracties (deelproces 1)
• Fermentatie en membraanscheiding (deelproces 2)
• De productie en opwaardering van ‘bio-based chemicals’ (deelproces 3)

Tevens treedt Food & Biobased Research Group op als wetenschappelijk projectcoördinator.

Kennis verspreiden
Het onderzoek bij Biosynergy is in eerste instantie gericht op de verbetering van een concreet productieproces, maar heeft daarnaast ook een breder doel. “De kennis die we opdoen gaan we vertalen naar een algemeen concept voor een beter gebruik van biomassa”, vertelt René van Ree. “Dat concept is zeker ook in Nederland toepasbaar. Kennis verspreiden is een belangrijk doel van Biosynergy.” De eindresultaten van dit project worden in 2010 verwacht. Tussentijdse resultaten worden gepubliceerd op www.biosynergy.nl.

Links: