Mogelijke waardevermeerdering van koffievliezen

Mogelijke waardevermeerdering van koffievliezen

Dr. Ir. Glenn Rexwinkel Procede Group BV i.o.v. KNVKT en Agentschap NL Mei 2011

|1

Samenvatting Uit recent onderzoek van de WUR blijkt dat koffievliezen relatief veel serotonine bevatten en dat deze serotonine mogelijk een economische waarde van € 20.000.000,- vertegenwoordigt. Daarnaast bestaan er mogelijk nog andere toepassingen voor de koffievliezen waarmee de huidige negatieve waarde naar een positieve waarde kan worden omgebogen. In dit rapport worden een aantal mogelijke toepassingen verder onderzocht. Het resultaat van dit onderzoek zal door de koffiesector worden gebruikt om te besluiten wel of niet gezamelijk een traject in te zetten voor de verwaarding van koffievliezen.

Hoeveelheid en huidige toepassing In de Nederlandse koffieverwerkende industrie wordt 1169.75 ton/jaar aan koffievliezen geproduceerd. In totaal 353.75 ton koffievliezen per jaar wordt afgevoerd als afval tegen gemiddeld € 47,12/ton. Dit komt in totaal neer op € 16.668,00 per jaar. Per saldo wordt er in de sector aan de koffievliezen geld verdiend (i.p.v. dat het € 200.000,- kost om de vliezen af te voeren). Voornamelijk omdat een grote koffieproducent het verbrandt en er energie mee opwekt.

Kosten en opbrengsten voor verschillende afvoermethodes van zilvervliezen bij Nederlandse koffiebranders

Zilvervliezen

kosten/opbrensten totaal

kosten/opbrengsten in €

ton/jaar

in € per jaar

per ton zilvervliezen

353.75

-16668

-47.12

vergisten

520

-5000*

-9.62*

verbranden

290

31580

108.90

6

0

0.00

Afvoermethode

afval

compostering

* De zilvervliezen kunnen gratis ter vergisting worden aangeboden, echter één bedrijf heeft aangegeven de transportkosten te moeten betalen à € 5000,-/jaar

Alternatieve toepassingen Naast bovenstaande toepassingen zijn er vele andere mogelijke toepassingen voor koffievliezen. Deze variëren van het benutten van de eiwitten tot het gebruik van vezelmateriaal voor textiel. Hieronder worden de belangrijkste doorgesproken. In de rapportage zelf vindt u de andere. De totaal geproduceerde hoeveelheid koffievliezen in Nederland is relatief klein. De hoeveelheid is te klein om economisch verantwoord de koffievliezen te bewerken of te scheiden in waardevolle componenten. In eerste instantie lijkt de winning van caffeïne in combinatie met de verwijdering van Ochratoxine A qua mogelijke opbrengsten een interessante route. Echter de operationele kosten van een scheidingsproces zijn dermate hoog dat de winning volledig oninteressant is. Uit eerder

|2

onderzoek leek het gebruik van koffievliezen als bron voor de productie van Serotonine een interessante mogelijkheid. Uit nader onderzoek blijkt ook dit economisch niet interessant. Serotonine blijkt geen stof te zijn die enige praktische toepassing kent. Serotonine kan de bloedhersenbarrière niet passeren en het voor de mensen essentiële Serotonine dient in de hersenen zelf aangemaakt te worden. In potentie is het gebruik van koffievliezen als grondverbeteraar met insecticide werking zeer lucratief. Er zijn geen verwerkingsstappen nodig, anders dan verpakking, en de opbrengst is in potentie hoog. Een voorwaarde is wel dat de insecticide werking via een onderzoek wordt aangetoond. Een dergelijk onderzoek kost veel tijd en is daarom zeer kostbaar. De koffievliezen zouden € 316,- per ton moeten opbrengen om beter te presteren dan andere onderzochte toepassingen. Dit betekent dat de insecticide werking van de koffievliezen onomstreden en overtuigend bewezen moet worden om inderdaad dit bedrag op te kunnen leveren. De kans dat dit zo is lijkt klein, daarvoor is het aantal meldingen in de literatuur m.b.t. de biocide werking van koffievliezen simpelweg te klein.

Overzicht van de meest geschikt toepassingen voor koffievliezen Schaalgrootte Wanneer

Koffievliezen < 100 ton/jaar

Koffievliezen > 100 ton jaar

Koffievliezen aanbieden aan energiecentrale. Opbrengst tussen € 22,-/ton en € 45,-/ton.

*

Vandaag Koffievliezen aanbieden aan composteerder of vergister. Opbrengst ~ € 0,-

*

Korte termijn

Leveren van de koffievliezen aan een andere partij met een biomassastoomketel. Opbrengst naar verwachting tussen € 60,-/ton en € 70,/ton.

Lange termijn

Grondverbeteraar met insecticide werking. Opbrengst tussen € 0,-/ton en € 250,-/ton

Installeren van een biomassastoomketel. Besparingen aan gas oplopend van € 50,-/ton (bij 100 ton/jaar) naar € 105,-/ton (bij 300 ton/jaar)

* Exclusief transportkosten

In bovenstaande tabel is een overzicht gegeven van de meest geschikte toepassingen voor koffievliezen. De tabel is opgesplitst in grote koffiebranders (> 100 ton koffievliezen per jaar) en kleine koffiebranders (< 100 ton koffievliezen per jaar) en in drie toepassingstermijnen. Vandaag kunnen de bedrijven die hun koffievliezen afvoeren als afval of weggeven aan vergisters of composteerders op zoek gaan naar een energiecentrale die ze minimaal € 22,-/ton wil geven voor de koffievliezen. In ieder geval kunnen de bedrijven die nu voor de afvoer van koffievliezen betalen ervoor zorgen dat ze er minimaal kostenloos vanaf komen.

|3

Op de korte termijn kunnen de bedrijven met meer dan 100 ton koffievliezen per jaar overwegen om een biomassastoomketel aan te schaffen. De besparingen aan gas lopen op van € 50,-/ton (bij 100 ton/jaar) naar € 105,-/ton (bij 300 ton/jaar) en zorgt voor een reductie in CO2 uitstoot van 100 tot 300 ton/jaar. Voor bedrijven met minder dan 100 ton koffievliezen per jaar kan een biomassastoomketel niet uit. Deze bedrijven kunnen overwegen om samen met een andere partij een stoomketel te installeren. Hoe groter het vermogen van de ketel hoe groter de besparingen aan gas per ton koffievliezen. De vervoerskosten van koffievliezen bedragen tussen 10 en 20 euro per ton. Dan moet het mogelijk zijn om in goede samenwerking met een andere partij na aftrek van de vervoerskosten nog tussen 60 en 70 euro/ton te ontvangen voor de koffievliezen. Op de langere termijn wordt geadviseerd om de ontwikkelingen omtrent de biocide/insecticide werking van koffie(vliezen) in de gaten te houden. Zelf een onderzoek starten wordt op dit moment te risicovol geacht. Echter, wanneer in de literatuur meer bewijzen verschijnen van de insecticide werking kan men overwegen om koffievliezen als grondverbeteraar op de markt te brengen. Alvorens een toepassing kan worden geïmplementeerd dienen de consequenties van de implementatie nog te worden getoetst aan de (lokale) wetgeving. Eventuele additionele randvoorwaarden van (lokale) wetgeving zijn in dit rapport buiten beschouwing gelaten. In de biomassastoomketel is bij 300 ton koffievliezen per jaar de opbrengst het hoogst nl. € 105,/ton. Dit betekent dat er in de koffievliezenstroom maximaal een bedrag van 123 k€ omgaat.

|4

1 Inhoud Samenvatting........................................................................................................................................... 1 1

Inhoud ............................................................................................................................................. 4

2

Inleiding ........................................................................................................................................... 6

3

Koffievliezen in Nederland .............................................................................................................. 7

4

Toepassingen van koffievliezen....................................................................................................... 8 4.1

4.1.1

Eiwitten............................................................................................................................ 9

4.1.2

Houtachtige componenten ............................................................................................. 9

4.1.3

Ochratoxine A .................................................................................................................. 9

4.1.4

C-5-HT ............................................................................................................................ 10

4.1.5

Caffeïne ......................................................................................................................... 13

4.2

5

6

Koffievliezen als bron van waardevolle componenten ........................................................... 8

Nuttige toepassingen voor koffievliezen zonder voorbehandeling ...................................... 13

4.2.1

Compost ........................................................................................................................ 13

4.2.2

Grondverbeteraar met insecticide werking .................................................................. 13

4.2.3

Voedingsvezel ................................................................................................................ 14

4.3

Vervanger van grondstoffen in andere processen ................................................................ 15

4.4

Samenvatting van de mogelijke toepassingen ...................................................................... 17

Technische economische evaluatie van de meest interessante toepassingen ............................. 19 5.1

Energiewinning door verbranding van koffievliezen............................................................. 19

5.2

Caffeïne en voedingsvezel winnen uit koffievliezen ............................................................. 23

5.3

Gebruik als grondverbeteraar met insecticide werking ........................................................ 26

Andere toepassingen voor koffievliezen ....................................................................................... 29 6.1

Antischuimmiddel voor instant koffie ................................................................................... 29

6.2

Textiel c.q vezelmateriaal ...................................................................................................... 29

6.3

Toevoeging aan composietmateriaal .................................................................................... 29

6.4

α-amylase productie.............................................................................................................. 30

6.5

Antioxidant ............................................................................................................................ 30

6.6

Adorbent ............................................................................................................................... 30

6.7

Ontstoppen katalysatormateriaal ......................................................................................... 30

6.8

Kweekmedium voor paddestoelen ....................................................................................... 30

6.9

Olie absorberend papier........................................................................................................ 30

6.10

Vervanger van tabak.............................................................................................................. 31

6.11

Smaakstof .............................................................................................................................. 31

|5

6.12

Productie van xylanase .......................................................................................................... 31

6.13

PHA’s ..................................................................................................................................... 31

6.14

Diversen................................................................................................................................. 32

7

Conclusies ...................................................................................................................................... 33

8

Referenties .................................................................................................................................... 35

9

Bijlagen .......................................................................................................................................... 37 9.1

Bijlage A1: Vragenlijst koffievliezen ...................................................................................... 38

9.2

Bijlage A2: Resultaten Enquête ............................................................................................. 44

|6

2 Inleiding Er komt jaarlijks naar schatting 2.000 ton van koffievliezen vrij in de koffieverwerkende industrie en het kost de branche circa € 200.000,- om deze vliezen af te voeren. Uit recent onderzoek van de WUR blijkt dat koffievliezen relatief veel serotonine bevatten en dat deze serotonine mogelijk een economische waarde van € 20.000.000,- vertegenwoordigt. Daarnaast bestaan er mogelijk nog andere toepassingen voor de koffievliezen waarmee de huidige negatieve waarde naar een positieve waarde kan worden omgebogen. In dit rapport worden een aantal mogelijke toepassingen verder onderzocht. Het resultaat van dit onderzoek zal door de koffiesector worden gebruikt om te besluiten wel of niet gezamelijk een traject in te zetten voor de verwaarding van koffievliezen.

|7

3 Koffievliezen in Nederland Er is een enquête uitgevoerd onder de leden van het KNVKT. In het rapport Coffee residues utilization van van Dam en Harmsen, Wageningen, 2010, wordt gesproken van een geschatte hoeveelheid zilvervliezen die in Nederland vrijkomt van 2000 ton/jaar. Deze hoeveelheid blijkt substantieel lager te liggen op 1169.75 ton/jaar. In bijlage A2 zijn de resultaten van de enquête weergegeven. In Tabel 3.1 zijn de belangrijkste conclusies van de enquête weergegeven. Tabel 3.1: Kosten en opbrengsten voor verschillende afvoermethodes

Zilvervliezen

kosten/opbrensten totaal

kosten/opbrengsten in €

ton/jaar

in € per jaar

per ton zilvervliezen

353.75

-16668

-47.12

vergisten

520

-5000*

-9.62*

verbranden

290

31580

108.90

6

0

0.00

Afvoermethode

afval

compostering

* De zilvervliezen kunnen gratis ter vergisting worden aangeboden, echter één bedrijf heeft aangegeven de transportkosten te moeten betalen à € 5000,-/jaar

Per saldo wordt er in de sector aan de koffievliezen geld verdiend. Voornamelijk omdat een grote producent het verbrandt en er energie mee opwekt. De koffievliezen kunnen als biobrandstof aangeboden worden aan een electriciteitscentrale tegen ongeveer € 22,-/ton zoals reeds in de sector gebeurt. Of een afvalstroom interessant is voor een afnemer hangt in veel gevallen af van de grootte van de afvalstroom. Indien de afvalstroon te klein is is het vaak niet interessant om de stroom te verwerken.

Naast de reeds gebruikte afvoerroutes zijn nog de volgende toepassingen genoemd: •

Vulstof in vloeren

•

Vezelmateriaal voor papier

•

Grondverbeteraar, meststof

•

Diervoeder

•

Versnijden in gemalen koffie

|8

4 Toepassingen van koffievliezen Voor de koffievliezen afvalstroom bestaan 3 algemene categorieën voor mogelijk verder gebruik: 1. Nuttige toepassingen voor koffievliezen zonder voorbehandeling 2. Als vervanger van grondstoffen in andere processen 3. Als bron van waardevolle componenten die gewonnen kunnen worden De eerste categorie betreft toepassingen waar koffievliezen zonder voorbehandeling worden hergebruikt en daarmee een meerwaarde hebben. Voorbeelden hiervan zijn toepassingen als grondverbeteraar met biocide werking of voedingsvezel in veevoeders. De tweede categorie betreft het vervangen van bestaande grondstoffen zoals hout of andere organische grondstoffen. Een voorbeeld is toepassing in de energieproductie als vervanger van hout dan wel een aanvulling op hout. Een bijkomend gevolg van deze toepassingscategorie is dat de opbrengsten van de koffievliezen nooit hoger zullen zijn dan de opbrengsten van de grondstof die wordt vervangen. De laatste categorie betreft de winning van waardevolle componenten uit koffievliezen. Het gaat hier dan met name om waadevolle componenten of derivaten die in koffievliezen een verhoogde en makkelijk winbare concentratie hebben. Een voorbeeld hiervan is de aanwezigheid van serotonine. Koffievliezen bevatten relatief veel serotonine dan wel een stof die in serotonine omgezet kan worden en winning hiervan zou volgens van Dam en Harmsen (Coffee residues utilization, Wageningen, 2010) zeer lucratief kunnen zijn. In de volgende paragrafen zullen de drie categorieën verder worden uitgewerkt. De derde categorie is in potentie het meest lucratief en daarom zal daarmee worden gestart.

4.1 Koffievliezen als bron van waardevolle componenten De koffievliezen bevatten de besatndelen zoals weergegeven in Tabel 4.1. Tabel 4.1. Samenstelling koffievliezen

Eiwitten / Aminozuren Vetten Houtsuikers (Cellulose, Lignin, Hemicellulose) Suikers (hexose, pentose) Vocht As Ochratoxin A C-5-HT (498g/mol) Caffeïne Hemicellulose (Xylose, Arabinose, Galactose, Mannose) Xylose Arabinose Galactose Mannose Blanc et al (1998), Borrelli et al (2004)

Massa % 18.6 2.2 62.1 0.21 7.3 7.0 1.55·10-05 0.05 1.1 13.1 4.73 2.00 3.82 2.54

|9

In tabel 4.1 val af te lezen dat koffievliezen voor het grootste gedeelte ‘houtachtig’ zijn en daardoor een aanvulling zouden kunnen zijn in processen waar hout als grondstof wordt gebruikt. In dat geval zal men nooit meer dan de (rest)hout prijs kunnen ontvangen. 4.1.1 Eiwitten Koffievliezen bevatten een significante hoeveelheid eiwitten. Zo’n 18.6 % van de koffievliezen zijn eiwitten hetgeen neerkomt op een jaarlijkse hoeveelheid van 217.5 ton. Om een waarde aan deze hoeveelheid toe te kennen worden de koffievlieseiwitten vergeleken met soja-eiwitten. Soja bevat zo’n 38% eiwiteen en kost in 2011 volgens website unitrading.org ongeveer $12,-/bushel. Een bushel bevat 27 kg sojabonen. Hiermee wordt de sojaprijs 12*1000/27= $ 444,-/ton eiwit (€ 316,-/ton). De waarde aan eiwitten in de koffievliezen per jaar bedraagt 18.6/38*1169.75*316 = € 180.929,-. Deze waarde is een bovengrens omdat de waarde van sojabonen tegenwoordig voornamelijk door de zeer dure sojaolie wordt bepaald en in bovenstaande berekening alle waarde aan de eiwitten wordt toegerekend. Daarnaast zijn de eiwitten uit sojabonen eenvoudiger winbaar en zal in het geval van koffievliezen één of meerdere processtrappen moeten plaatsvinden om de eiwitten voor verder gebrui k geschikt te maken. 4.1.2 Houtachtige componenten Ongeveer 76% van de koffivliezen heeft een samenstelling die vergelijkbaar is met hout. Gezien de aard van de koffievliezen moet de waarde ervan worden vergeleken met ‘bruine krul/zaagsel’ resthout. Volgens een rapport van Leek et al, 2009 (Nico A. Leek, N.A., Oldenburger, J en Winterink, A., De markt van gebruikt hout en resthout in 2007, 2009, ProBos, Wageningen) is de prijs van bruine krul/zaagsel € 45,-/ton. De waarde aan houtachtige componenten in koffievliezen bedraagt 0.76*1169.75*45 = € 40.005,--/jaar. 4.1.3 Ochratoxine A Ochratoxin A is een mycotoxine. Een mycotoxine is een gif (toxine) geproduceerd door een organisme van de schimmelfamilie, zoals paddenstoelen, draadvormige schimmels en gist. De meeste schimmels zijn aëroob (ze gebruiken zuurstof), en komen bijna overal voor in zeer kleine hoeveelheden vanwege hun sporen. Zodra de juiste luchtvochtigheid en temperatuur daarvoor de gelegenheid biedt begint de proliferatie van de schimmels door het consumeren van organisch materiaal waardoor het mycotoxine niveau stijgt. De gifstoffen zijn enzymen of proteïnen. Mycotoxinen komen in de voedselketen door een schimmelinfectie van landbouwproducten of door het eten van giftige paddenstoelen. Zelfs als het product niet door mensen geconsumeerd wordt blijft het schadelijk voor de gezondheid omdat het waarschijnlijk als veevoeder wordt gebruikt. Mycotoxinen zijn uiterst resistent in de spijsvertering en blijven daardoor in de voedselketen van vlees en zuivelproducten. Temperatuurbehandelingen zoals verhitten en bevriezen hebben geen invloed op het mycotoxine-gehalte. De FAO schat dat circa 25% van alle voedselproducten in de wereld mycotoxinen bevatten. In de Europese Unie zijn de wettelijke niveaus van een aantal mycotoxinen in voedsel en dierenvoeding vastgesteld door een aantal Europese richtlijnen en Commissie-verordeningen. Ochratoxine A wordt geproduceerd door Penicillium Verrucosum in gematigde klimaatzones en Aspergillus soorten in warmere en vochtige gebieden. Aspergillus ochraceus wordt in een groot aantal grondstoffen zoals graan en graanproducten, fruit gebrande koffie wijn druivensap en een scala aan dranken en specerijen als verontreiniging aangetroffen. Aspergillus carbonarius wordt het

| 10

meest aangetroffen in klimplantvruchten en gedroogde klimplantproducten uit het Mediterrane gebied. Het veroorzaakt nierschade en is een potentieel carcinogeen. Per 2006 is maximaal een wekelijkse inname (TWI)van 120 ng/kg lichaamsgewicht toegestaan. De waarde van Ochratoxin A is zeer hoog, een milligram ervan kost bij Sigma Aldrich € 40,-. De prijzen die door Sigma Aldrich worden gegeven zijn absolute bovengrenzen voor de prijzen die in markt worden betaald. De werkelijke prijzen kunnen soms wel een factor 50 lager liggen. Toch kunnen de prijzen van Sigma Aldrich nuttig zijn. Als een proces op basis van prijzen van Sigma Aldrich niet haalbaar is dan is het zeker onmogelijk. Ansdersom geldt dat wanneer een proces op basis van Sigma Aldrich prijzen haalbaar lijkt dit nog gecontroleerd moet worden aan de hand van werkelijke prijzen in de markt. Koffievliezen bevatten 155·10-7 % Ochratoxin A. Jaarlijks komt er dus 1.55·10-7*1169.75*1000*1000 = 181 gram Ochratoxin A via de koffievliezen vrij. Dit vertegenwoordigt een waarde van € 7.252.000,-. Dit lijkt een aardig bedrag, maar de concentraties van Ochratoxine A zijn dusdanig laag dat het een veelvoud van dit bedrag zou kosten om de Ochratoxine A zuiver in handen te kunnen krijgen. Daarnaast is het vele malen goedkoper om Ochratoxine A door Penicillium en Aspergillus te laten produceren. Tenslotte geldt dat de prijs die door Sigma Aldrich wordt genoemd zou kelderen als Ochratoxine A ineens in deze hoeveelheden geproduceerd zou worden. Ochratoxine A vertegenwoordigt geen substantiële waarde in de koffievliezen die mogelijk te gelde gemaakt zou kunnen worden. Andersom geldt wel dat Ochratoxine A het gebruik als voedingsvezel in de weg staat. 4.1.4 C-5-HT Volgens Coffee residues utilization van van Dam en Harmsen, Wageningen, 2010 [EP0714968] bevat zilvervlies naast vezelmateriaal en bioactieve componenten zoals lipides en anti-oxidanten een bepaalde was. Het gehalte van 400 tot 500 μg/g aan gealkyleerde 5-hydroxytryptamine kan omgezet worden naar serotonine.

Figuur 4.1 Structuurformule Nβ-alkanoyl-5-hydroxytryptamine (C-5-HT).

| 11

Figuur 4.2 Structuurformule Serotonine (5-HT).

Patent EP0714968 beschrijft het natuurlijke antioxidant C-5-HT en het proces om deze stof te maken uit ruwe koffiebonen (dus exclusief zilvervlies). 100 gram aan gemalen ruwe koffiebonen wordt geëxtraheerd met 1000 gram waterige ethanol oplossing (tenminste 40% ethanol). De extractie vindt gedurende 1 uur plaats onder verhitting/reflux en roeren. Na het afdampen van het water/ethanol mengsel blijft tussen de 16 en 25 gram aan vaste stof over. De samenstelling van deze vaste stof is; 0,1-0,5 gew% aan C-5-HT, 18-28 gew% aan chlorogenic acid, 8-10 gew% cafeïne en 61,5-73,9 gew% aan restmateriaal (saccharide, eiwit, etc.). Verder kan aan de antioxidant minimaal 5 gew% alanine of glycine toegevoegd worden. Uit de voorbeelden beschreven in het patent blijkt dat uit gemalen ruwe koffiebonen minimaal / gemiddeld / maximaal aan serotonine gehaald kan worden; 0,06 / 0,2 / 0,4 kg per ton. Voor gemalen koffiebonen is dit 0,14 kg per ton. Serotonine is een essentiële neurotransmitter die betrokken is bij veel verschillende processen, zoals agressie, eetlustregulatie, depressie, onrust en paniek, seksueel gedrag, darmperistaltiek, de pijndrempel en via melatonine ook bij slaapprocessen. Naast neurotransmitter heeft serotonine nog andere functies in het lichaam. Zo kan het worden vrijgemaakt uit bloedplaatjes en veroorzaakt het dan stolselvorming. Ook veroorzaakt serotonine contractie van gladde spieren. Bijvoorbeeld bij een allergische reactie, als serotonine wordt vrijgemaakt uit de mestcellen en bloedvatvernauwing veroorzaakt (vasoconstrictie). In de hersenen wordt serotonine vooral geproduceerd in bepaalde neuronen in de zogenaamde ‘nuclei raphe’, die hersenfuncties beïnvloeden die samenhangen met aandacht, emotie en motivatie. De axonen in de nuclei raphe vertakken zich door de hele hersenen naar verschillende andere hersencentra, zoals de amygdala (emotionele processen) en de nucleus accumbens (motivatie van bepaald gedrag). Als deze zogenaamde ‘serotonerge’ neuronen geactiveerd worden, scheiden ze serotonine af in deze hersengebieden. Het serotonine overbrugt dan de smalle ruimte tussen de beide uiteinden van de neuronen (de synaptische spleet) en bindt zich aan gespecialiseerde neuronen aan de andere kant. De binding van serotonine aan de receptor induceert een serie gebeurtenissen aan de ontvangende kant. Zo worden via zogenaamde ‘second messengersystemen’ verschillende celeigenschappen gestuurd, zoals de elektrische activiteit van de cel of de expressie van bepaalde genen. Door deze mechanismen kan serotonine stemmingen, denkpatronen en ook gedrag beïnvloeden. Na verloop van tijd wordt serotonine weer opgenomen in de zenuwcel waar het signaal vandaan kwam. Zodoende is het effect van serotonine maar tijdelijk. Moderne antidepressiva

| 12

(serotonine-heropnameremmers, zoals Prozac) verlengen de verblijftijd van serotonine in de synaptische spleet, waardoor het signaal minder snel uitdooft. Serotonine (5-hydroxytryptamine), melatonine, dopamine, noradrena-line en adrenaline zijn de belangrijkste zogenaamde ‘monoamine’ neurotransmitters. De term ‘monoamine’ slaat op het feit dat het lichaam deze neurotransmitters uit één aminozuur kan produceren. Voor serotonine is dat Ltryptofaan en voor de overige drie genoemde neurotransmitters is dat L-fenylalanine (of L-tyrosine). Hoewel ook cellen buiten de hersenen serotonine produceren, kan serotonine de bloedhersenbarrière niet passeren. Alle serotonine die de hersenen gebruikt, moet dus ter plekke geproduceerd worden. De synthese van serotonine in de hersenen is daarom volledig afhankelijk van de aanvoer van de serotonineprecursors tryptofaan en 5-hydroxytryptofaan (5-HTP) via de bloedbaan [Hoogland]. Het transport van L-tryptofaan over de bloed-hersenbarrière is een moeilijk proces. Er is een transportmolecuul voor nodig dat tryptofaan deelt met vijf andere aminozuren (tyrosine, fenylalanine, valine, leucine en isoleucine). Daardoor delft tryptofaan regelmatig het onderspit bij het transport naar de hersenen. Het eten van een eiwitrijke maaltijd verergert de situatie nog doordat de inname van de vijf concurrerende aminozuren ook toeneemt. De enige manier om de aanvoer van tryptofaan naar de hersenen te verbeteren, is het eten van een koolhydraatrijke maaltijd. Daarbij wordt een grote hoeveelheid insuline aangemaakt die de meeste van de vijf concurrerende aminozuren uit de bloedbaan verwijdert. Tryptofaan heeft dan het transportmechanisme voor zich alleen, waardoor er meer tryptofaan de hersenen in kan komen. Deze strategie past het lichaam instinctief toe en is bekend bij veel mensen die grote hoeveelheden koolhydraten eten wanneer ze zich onrustig, gespannen of depressief voelen. De hoge insulineniveaus hebben echter ook een keerzijde: de suikers, vetzuren en aminozuren die ze uit het bloed hebben verwijderd, worden in de lichaamsweefsels omgezet in lichaamsvet wat aanleiding kan zijn voor zwaarlijvigheid. Serotoninetekort hangt samen met een moeizame omzetting van tryptofaan. Om tryptofaan in serotonine om te zetten, moet het eerst worden omgezet in 5-HTP. Er zijn veel factoren die serotoninetekort kunnen veroorzaken. Voorbeelden zijn stress, insulineresistentie, vitamine B6deficiëntie, hoge cortisolspiegels, onvoldoende magnesium en zelfs ook hoge doseringen Ltryptofaan (meer dan 2000 mg). Deze factoren blijken een remmende werking te hebben op het enzym tryptofaan-hydroxylase, dat de omzetting van tryptofaan naar 5-HTP stimuleert. Deze zelfde factoren stimuleren ook de omzetting van tryptofaan naar kynurenine (en uiteindelijk niacine, een vorm van vitamine B3), waardoor het niet meer gebruikt kan worden voor de aanmaak van serotonine. Verhoogde serumspiegels van kynurenine remmen bovendien het transport van tryptofaan naar de hersenen, waardoor de serotonineniveaus verder dalen. Kynurenine wordt vervolgens omgezet in vitamine B3 en picolinezuur. Het ogenschijnlijke teveel wordt als xanthureenzuur via de urine uitgescheiden. Daarnaast wordt tryptofaan voor de proteïnesynthese gebruikt. Al met al wordt gemiddeld slechts één procent van de tryptofaan in de voeding omgezet in serotonine. 5-HTP veel voordelen boven tryptofaan. Gebruik van 5-HTP in plaats van tryptofaan, omzeilt de snelheidsbeperkende stap in de serotoninevorming: de omzetting van L-tryptofaan in 5HTP. Bovendien wordt 5-HTP goed geabsorbeerd: na inname komt ongeveer 70% in de bloedbaan terecht. De absorptie van 5-HTP vanuit de darm wordt niet geremd door andere aminozuren. Het is daarom ook niet nodig 5-HTP apart van de maaltijd in te nemen, zoals bij tryptofaan wel het geval is. In tegenstelling tot tryptofaan wordt 5-HTP uitsluitend gebruikt voor de synthese van serotonine. Het

| 13

kan niet worden gebruikt voor de productie van eiwitten of worden omgezet in kynurenine en vitamine B3. Er is ook geen transportmolecuul nodig om de bloed-hersenbarrière te passeren, waardoor geen competitie kan optreden met andere aminozuren. 5-HTP blijkt zodoende geen moeite te hebben de hersenen te bereiken en wordt daar snel omgezet in serotonine. Om al deze redenen is 5-HTP veel effectiever dan L-tryptofaan en zijn veel lagere doseringen nodig (tot tien keer minder) [Hoogland]. Ondanks dat Serotonine een zeer belangrijke stof is in het menselijk lichaam wordt het niet toegepast in medicijnen. Navraag bij apothekers leverde dat er geen medicijnen bestaan waarin serotonine is verwerkt. Dit is ook logisch omdat opname van serotonine niet tot een verhoogde concentratie in de hersenen leidt vanwege de ondoordringbare bloed-hersenbarrière. Er zijn geen toepassingen bekend voor serotonine. De serotonine die commercieel bechikbaar is wordt uitsluitend gebruikt voor wetenschappelijke doeleinden. 4.1.5 Caffeïne Koffievliezen bevatten nog zo’n 1.1% caffeïne. Jaarlijks dus 1169.75*0.011*1000 = 12867 kg. De bulkprijs voor caffeïne bedraagt € 14,50/kg (ICIS pricing) en dat levert dan op € 186.575,- op jaarbasis. Dit lijkt een significant bedrag, maar het is nog maar de vraag of de extractiekosten voldoende laag zijn om winning van caffeïne interessant te maken. In JP2005350431 wordt de toepassing van cafeïne extract in cosmetica, voedingsmiddelen en dranken beschreven. De cafeïne bestaat uit zilvervlies of extractiemiddel afkomstig van een extractiestap van extractiemiddel met zilvervlies. Als extractiemiddel wordt water, een alcohol, een ester, een gehalogeneerde koolwaterstof of een mengsel van deze componenten genoemd.

4.2 Nuttige toepassingen voor koffievliezen zonder voorbehandeling Er zijn drie toepassingen van koffievliezen gevonden zonder voorbehandeling: 1. Compost 2. Grondverbeteraar met insecticide werking 3. Voedingsvezel 4.2.1 Compost Koffievliezen kunnen worden gecomposteerd tot compost. De waarde van compost is echter zeer laag en bedraagt enkele euro’s per ton. Dit betekent dat de waarde van de koffievliezen in deze toepassing ook niet meer dan een paar euro per ton bedragen. 4.2.2 Grondverbeteraar met insecticide werking In het Japanse patent JP2004075656 worden koffievliezen als luizen afweermiddel genoemd. Volgens het patent worden de koffievliezen op de bodem bij de wortels van de plant gestrooid. Naast dat de luizen worden verdreven zorgen de koffievliezen ervoor dat water goed wordt vastgehouden en dat de wortels goed kunnen ademen waardoor de wordtels zich beter ontwikkelen. Het wordt verondersteld dat de insecticide werking van koffievliezen het gevolg is van een combinatie van caffeïne en C-5-HT. Dit is deels bewezen door Araque et al (Araque et al, 2007), die caffeïne hebben getest als insecticide in een waterige oplossing en een emulsie. Het bleek dat de caffeïne emulsie het meest effectief was. De emulsie bestond uit 20 vol% olie, 2 massa% oppervlakte actieve stof, 0.04 massa% caffeïne, 0,05 massa% oleïnezuur en de rest water. Omdat koffievliezen

| 14

ook olieën (2.2 massa%) en caffeïne (1.1 massa%) bevatten en C-5-HT een oppervlakte actieve stof is (0.05 massa%) mogen vergelijkbare resultaten met koffievliezen worden verwacht. Om de waarde van deze natuurlijke insecticide af te schatten kan worden vergeleken met Neemkoek. Neemkoek is datgene wat overblijft wanneer de olie uit de zaden van de Neemboom geperst is. Het is een uitstekende meststof. Er blijken meer voedingsstoffen voor planten in te zitten dan in onze bekende stalmest. Neemkoek stimuleert de vermeerdering van pieren, doodt schadelijke bacteriën en houdt stikstof in de bodem vast, allemaal ideale voorwaarden voor het goede gedijen van planten. Pieren zorgen ervoor dat de bodem los en doorlatend blijft waardoor de wortels de voedingsstoffen en het water beter kunnen opnemen. Neemkoek reduceert de vorming van nitraat. Uit onderzoekingen blijkt dat de menging van stalmest en neemkoek de ideale meststof is. Daar waar deze combinatie toegepast werd, verdubbelde de oogst. De Ethiopische website www.southinvest.gov.et (profile on neem cake) geeft als bulk prijs voor Neemkoek 15 Birr / kg. Dit is gelijk aan € 0,65/kg. Van Neemkoek is de werking wetenschappelijk aangetoond en werelwijd geaccepteerd. Vandaar de hoge prijs voor Neemkoek. Van koffievliezen bestaat een vermoeden dat het schimmelwerend is en een grondverbeteraar met insecticide werking zou kunnen zijn. Hiernaar zou meer onderzoek gedaan moeten worden. Op dit moment zal men nog niet dezelfde hoge prijzen voor koffievliezen als voor Neemkoek kunnen krijgen. Het is maar zeer de vraag of koffievliezen ooit dit zelfde hoge prijsnivo zouden kunnen halen. Een en ander is uiteraard sterk afhankelijk van de werking. Desondanks heeft deze toepassing voor koffievliezen potentieel. Indien we de prijs voor Neemkoek als maximum nemen, dan zouden de koffievliezen op jaarbasis 1169.75*650 = € 760.337,- kunnen opbrengen met minimale verwerkingskosten. Zelfs als maar 25% van dit maximum wordt bereikt is het totale bedrag nog € 190.084,-. 4.2.3 Voedingsvezel Borielli et al (Borrelli et al, 2004) hebben de toepassing van zilvervlies als voedingsvezel onderzocht. De aanbevolen inname van totale voedingsvezel is 25 g/dag, waarvan ongeveer 25% oplosbare voedingsvezel dient te zijn. De chemische samenstelling van het gemiddelde van een drietal zilvervlies nevenproducten van 100% Arabica bonen is met een aantal andere vezelrijke producten vergeleken. Volgens Borrelli et al bezit zilvervlies het potentieel om ingezet te worden als voedingsvezel omdat het een laag gehalte aan vetten en koolhydraten bezit een hoog gehalte aan totaal voedingsvezel bezit waarvan een aanzienlijk deel oplosbaar is (zie onderstaande tabel). Verder bezit zilvervlies een duidelijke antioxidant activiteit en lijkt zilvervlies een prebiotisch effect te hebben. Aandachtspunt is het gehalte aan Ochratoxin A, dit is een belangrijk mycotoxine en is in potentie een gezondheidsrisico voor de mens. Het gehalte aan Ochratoxin A kan per soort koffieboon verschillen en wordt bovendien beïnvloed door het teeltproces en de navolgende processtappen zoals oogsten, drogen, scheiden, transporteren en opslag. Verder is onderzocht dat het Ochratoxin A gehalte in koffiebonen als gevolg van het brandproces tot wel 69% gereduceerd kan worden (Napolitano et al, 2007). Ochratoxine A veroorzaakt nierschade en is een potentieel carcinogeen. Per 2006 is maximaal een wekelijkse inname (TWI) van 120 ng/kg lichaamsgewicht toegestaan [wikipedia]. Verordening (EG) nr. 1881/2006 geeft als maximum toegestane gehaltes aan Ochratoxine A in onbewerkte granen 5,0 μg/kg, alle van onverwerkte granen afgeleide producten 3,0 μg/kg, gebrande koffiebonen en gemalen gebrande koffie 5,0 μg/kg en oploskoffie (instantkoffie) 10,0 μg/kg.

| 15

Een volwassen man van 100 kg mag per week 12.000 ng = 12 µg Ochratoxine A innemen. Met een dagelijkse inname van 25 gram voedingsvezel betekent dit dat de Ochratoxine A concentratie in de koffievliezen lager moet zijn dan 12/0.025/7 = 68 µg/kg. De Ochratoxine A concentratie in koffiebonen (met zilvervlies) ligt rond 2 µg/kg. Echter de concentratie in de koffievliezen ligt significant hoger. Blanc et al (1998) hebben een concentratie van 155 µg/kg gemeten. Dit is ook wel logisch omdat de schimmels die de Ochratoxine A produceren zich aan de buitenzijde van de koffiebonen bevinden. Aangezien de Ochratoxine A concentratie in de koffievliezen hoger ligt dan de hierboven berekende ‘veilig’ concentratie voor een volwassen man van 100 kg moet worden geconcludeerd dat koffievliezen niet rechtstreeks als voedingsvezel toegepast mogen worden. Tabel 4.2 Chemische samenstelling en vezelgehalte van zilvervlies in vergelijking met andere vezelrijke materialen . (Borrelli et al, 2004)

Parameter

Zilvervlies

Tarwezemelen

Haverzemelen

18.6

14.1

22.2

Volkoren meel (tarwe)

Eiwitten

11.9

Vetten

2.2

5.0

11.4

1.9

Koolhydraten

62.1

70.4

27.2

78.0

Suikers

0.21

26.8

4.2

68.4

Vocht

7.3

8.0

7.8

13.4

7.0

2.5

4.1

0.7

155 ppb

-

-

-

VV totaal

62.4

43.5

21.2

9.6

VV onoplosbaar

53.7

41.8

12.7

9.1

VV oplosbaar

8.8

1.7

8.5

0.5

As Ochratoxin A

*)

VV = Voedingsvezel; *) Blanc et al (1998)

Indien de koffievliezen wel als voedingsvezel toegepast zoudenkunnen worden, dan zou men er ongeveer $ 198/ton voor kunnen krijgen (http://agebb.missouri.edu/dairy/byprod/bplist.asp. Dit is de prijs voor wheat bran). Dit komt neer op een jaarlijkse opbrengst van ongeveer 1169.75*198*0.71 = € 164.443,-. Daar moeten dan nog de kosten voor het verwijderen van Ochratoxine A mee verrekend worden.

4.3 Vervanger van grondstoffen in andere processen In dit hoofdstuk worden de mogelijke toepassingen besproken die niet zozeer specifiek zijn voor koffievliezen. Voor deze toepassingen geldt dat er gemakkelijk gewisseld kan worden naar andere grondstoffen als deze bijvoorbeeld goedkoper zouden zijn. Koffievliezen kunnen worden gebruikt in de energieopwekking als grondstof voor vergisting of verbranding. Een deel van de koffievliezen wordt hiervoor momenteel al gebruikt. Een vergelijkbare grondstof is ‘bruine krul’ afvalhout. Koffievliezen zouden ook in de papierindustrie kunnen worden gebruikt. Momenteel wordt onderzocht of dat technisch mogelijk is. Vooruitlopend op een antwoord hierop wordt aangenomen dat de koffievliezen vergelijkbaar zijn met oudpapier en de bijbehorende prijzen. Van koffievliezen zou men ook een aktief kool product kunnen maken. In dat geval moeten we de koffievliezen vergelijken met kokosschillen. Er wordt ook over toepassing van koffievliezen in vloeren nagedacht. Als vulling in vloeren zijn meerdere organische reststromen geschikt. In plaats van met koffievliezen zou men ook vloeren kunnen maken met goedkoop zaagdsel, rijskaf, etc. Er is geen specifieke functionele reden voor het maken van vloeren met koffievliezen. Dit zorgt ervoor dat

| 16

er voor de koffievliezen ook geen hoge prijs kan worden gevraagd en we de prijs kunnen afschatten aan de hand van de prijs van afvalhout. Koffievliezen lijken qua samenstelling sterk op hout. Er zijn wel kleine verschillen maar over het algemeen gaat de vergelijking goed op. De energieinhoud van koffievliezen en hout zijn ook zeer vergelijkbaar. Indien koffievliezen worden toegepast in de energieopwekking dan zal de prijs nooit hoger zijn dan die van afvalhout. In de praktijk zal de prijs nog lager liggen omdat een deel van de energie opgewekt kan worden met biologisch afval of restafval dat helemaal niets kost. Als er met de afvalhoutprijs gerekend wordt dan verkrijgt men de bovengrens. De prijs van afval hout en in dit geval van bruine krul/zaagsel is € 45,-/ton. Hiermee komt de maximale opbrengst per jaar op € 52.638,-. Er is één koffieproducent die € 190,-/ton koffievliezen krijgt waarvan vervolgens energie wordt gemaakt. Als wordt vergeleken met de energieinhoud van aardgas, dan zou de waarde van de koffievliezen zelfs €217,-/ton zijn. Met andere woorden als men zelf in staat is om van de koffievliezen energie te maken, dan zou men een hoeveelheid aardgas kunnen besparen die neerkomt op een waarde van de koffievliezen van € 217,-/ton. Zonder eigen verbrandingsketel kunnen de koffievliezen worden afgevoerd naar energiecentrales tegen € 22,-/ton, zoals één van de koffiebranders reeds doet. Koffievliezen kunnen worden gebruikt voor de productie van een nieuw type vloeren. In plaats van met koffievliezen zou men ook vloeren kunnen maken met goedkoop zaagdsel, dit betekent dat ook voor de toepassing in vloeren de jaarlijkse opbrengst maximaal € 52.638,- is. Voor de productie van actieve kool worden kokosschillen gebruikt. Volgens enkele patenten is het ook mogelijk aktieve kool van koffievliezen te maken. De prijs voor kokosschillen is € 130,-/ton. En indien koffievliezen in staat zouden zijn om de kokosschillen te vervangen dan zou dat op jaarbasis € 152.067,- kunnen opleveren. Norit is een belangrijke producent van aktieve kool en bleek niet geïnteresseerd in het gebruik van koffievliezen. Het productieproces moet voor iedere grondstof worden aangepast om de juiste aktieve kool te verkrijgen. De hoeveelheid koffievliezen is daarvoor te klein en niet interessant. De vezels in de koffievliezen zouden mogelijk toegepast kunnen worden voor de productie van papier. In dat geval zou men de oudpapier prijs moeten kunnen krijgen van € 75,-/ton. De prijzen van papier stijgen momenteel sterk door de vraag uit China. Bij een prijs an € 75,-/ton wordt de jaarlijks opbrengst € 87.731,-. Er is door SCA de Hoop in Eerbeek onderzoek gedaan naar de koffievliezen en het blijkt dat de koffievliesvezels niet bijdragen aan de papiersterkte maar zich gedragen als vulstof. Dit maakt de koffievliezen ongeschikt voor een toepassing in papier.

| 17

4.4 Samenvatting van de mogelijke toepassingen In tabel 4.3 zijn alle mogelijke interessante toepassingen nog eens samengevat. Tabel 4.3: Samenvatting van de mogelijke toepassingen Toepassing Gebruik van de in koffievliezen aanwezige eiwitten

Hoeveelheid per jaar [kg] 217.500

Theoretische opbrengst per jaar [€] 180.929,-

Houtachtige componenten Ochratoxine A

889.010

40.005,-

0.181

0,-

C-5-HT

584

0,-

Caffeïne Compost Grondverbeteraar met insecticide werking

12867 1.169.750 1.169.750

186.575 ~ 5000,190.084,-

Voedingsvezel

1.169.750

164.443,-

Energie opwekking

1.169.750

52.638,-

Gebruik in vloeren Productie aktieve kool

1.169.750 1.169.750

52.638,152.067,-

Productie van papier

1.169.750

0,-

Opmerkingen Dit is een absolute bovengrens op basis van Soja. De kwaliteit van de koffievlies-eiwitten is onbekend. De eiwitten uit koffievliezen zijn lastig ‘vrij’ te maken.

Er is geen markt voor Ochratoxine A. Ochratoxine A heeft geen economische waarde. Geen markt voor. Omzetten naar Serotonine levert geen economisch voordeel omdat er voor Serotonine geen markt is. Compost is erg goedkoop De insecticide werking dient nader onderzocht te worden. Indien de werking bewezen is kan de opbrengs aanzienlijk hoger uitvallen. Ochratoxine A dient verwijderd te worden. Indien de koffievliezen zelf verbrand kunnen worden kan men voor € 217,/ton koffievliezen aan aardgas besparen. De hoeveelheden zijn te klein om interessant te zijn voor een actief kool producent. Testen tonen aan dat zilvervliezen ongeschikt zijn.

In potentie is het gebruik van koffievliezen als grondverbeteraar met insecticide werking het meest lucratief. Er zijn geen verwerkingsstappen nodig en de opbrengst is het hoogst. Een voorwaarde is wel dat de insecticide werking via een onderzoek wordt aangetoond. Afhankelijk van de werking kan de opbrengst nog hoger uitvallen (ook lager natuurlijk). Het winnen van de eiwitten, Ochratoxine A, C-5-HT wordt als niet economisch haalbaar dan wel relevant ingeschat. De winning van caffeïne lijkt economisch interessant. Indien dit wordt gecombineerd met de verwijdering van Ochratoxine A van de koffievliezen zouden 2 producten kunnen worden gemaakt nl. caffeïne en voedingsvezel (zonder Ochratoxine A). Tijdens de extractie

| 18

van caffeïne uit de koffievliezen zal ook de Ochratoxine A worden verwijderd. De gezamelijke opbrengst wordt dan € 351.000,-. De kosten voor de scheiding dien nog wel verrekend te worden. Tenslotte is het zelf bijstoken om aardgas te besparen een toepssing die relatief veel geld oplevert. De drie economisch meest interessante toepassingen zijn dus: 1. Gebruik als grondverbeteraar met insecticide werking 2. Zelf bijstoken om aardgas te besparen 3. Caffeïne en voedingsvezel winnen uit koffievliezen. Deze toepassingen zullen in het volgende hoofdstuk verder worden uitgewerkt in een technische en economische evaluatie.

| 19

5 Technische economische evaluatie van de meest interessante toepassingen 5.1 Energiewinning door verbranding van koffievliezen De koffievliezenproductie bedraagt voor de verschillende bedrijven tussen 3.75 en 300 ton/jaar. Droge koffievliezen hebben naar schatting een verbrandingswarmte van 20 MJ/kg. Een jaar heeft 8000 productieuren en met deze gegevens is het vermogen dat een eventuele ketel moet hebben te berekenen voor 300 ton per jaar:
=

300 ∙ 1000 ∙ 20 ∙ 10 = 208.3  8000 ∙ 3600

Het vermogen van een ketel voor 3.75 ton per jaar is 2.6 kW. Dit laatste vermogen is uiteraard te klein om een ketel voor te plaatsen. Voor een vermogen van 208.3 kW is dit antwoord niet zonder nadere berekening te geven. Schrijver en Oosterkamp (2011) geven de investeringskosten van biomassaketels vanaf een vermogen van 90 kW. Er bestaan ook nog aanzienlijk kleinere biomassaketels. In heb lab van de Procede Group (schrijver van dit rapport) staat een kleine biomassa ketel van 35kW die volledig geïnstalleerd 30 k€ heeft gekost. Volgens biomassaexpert Jaap Koppejan van de Procede Group koste een biomassaketel met een vermogen tussen 250 en 300 kW ongeveer 127 k€. Zie tabel 5.1. Indien hogedrukstoom gewenst is kost dit nog eens 30k€ extra. Voor aanpassing naar hogedrukstoom zijn dus grofweg 25% extra investeringen nodig. Dit zal voor alle ketels worden aangehouden. In fig. 5.1 zijn de investeringskosten voor een biomassa boiler volgens Schrijver en Oosterkamp (2011), Koppejan en Procede Group weergegeven. Tabel 5.1 Kosten biomassaketel volgens Koppejan (2011)

Type KW Materiaal transport Materiaal opslag ladders in brandstofbunker A [m2] V [m3] Transport Montage Schoorsteen Ketel Materiaalopslag E-Filter Overig Totaal

Binder SRF-S, 200-350 250-300 Transportschroef Beweegbare vloer SBA_TS330_1,75x2 36 72 2.000,00 16.500,00 9.500,00 55.935,18 38.887,65 4.500,00 127.322,83

| 20

Tabel 5.2 Kosten biomassaketels in k€ volgens Schrijver en Oosterkamp, Koppejan en Procede Group (2011)

Warm water

Vermogen kW

Schrijver en Oosterkamp

35 90 200 275 500 650

Koppejan

Procede Group 30

40 67 127 225 211

8 bar stoom Schrijver en Procede Koppejan Oosterkamp Group 37.5 50 83.75 158.75 281.25 263.75

De prijzen die Schrijver en Oosterkamp rapporteren voor de vermogens van 90 en 200 kW lijken te laag. De kosten voor de boilers met een vermogen van 35 kW en 275 kW zijn nauwkeurig omdat deze gegevens uit eerste lijn zijn verkregen. De kosten voor boilers zullen met de trendlijn zoals weergegeven in fig 5.1 worden afgeschat.

Investeringskosten [k€]

1000

y = 2.5387x0.7574 R² = 1 100

Schrijver en Oosterkamp Koppejan Procede Group

10 10

100

1000

Vermogen biomassa boiler [kW] Fig. 5.1 Investeringskosten biomassa boilers volgens Schrijver en Oosterkamp (2011), Koppejan (2011) en Procede Group.

Naast de aanschaf van een ketel met toebehoren is ook nog civiel werk een aansluiting op het stoomnet noodzakelijk. Hoe groter de ketel hoe meer dit zal kosten. Er is aangenomen dat de kosten hiervoor 35% van de ketelkosten bedragen. De investeringen zullen in 10 jaar worden afgeschreven bij een rente van 5%. Dit betekent dan dat de jaarlijkse financieringslasten 13% van de totale investeringen bedragen.

| 21

Een stoomketel met een vermogen van x kW verbruikt bij een ketelrendement van 90% jaarlijks de voldende hoeveelheid gas:  =

 ∙ 1000 ∙ 8000 ∙ 3600 = 1000  0.9 ∙ 32 ∙ 10

De aardgasprijzen variëren nogal sterk, de gasprijs voor grootverbruikers wordt in dit rapport gesteld op € 0,35/m3 aardgas. In de toekomst zal de aardgasprijs verder stijgen hetgeen een voordeel van bijstoken doet toenemen. De jaarlijkse besparingen aan aardgaskosten zijn dus voor een vermogen van x kW gelijk aan 350x €/jaar. Het rendement van een biomassaketel is iets lager dan een gasketel en wel 85%. Een stoomketel met een vermogen van x kW verbruikt bij een ketelrendement van 85% jaarlijks de voldende hoeveelheid koffievliezen: 

!

=

 ∙ 8000 ∙ 3600 = 1.69 #$% 0.85 ∙ 20 ∙ 10

Er wordt aangenomen dat 5% van de koffievliezen tot as wordt verbrand en dat de afvoer hiervan € 100,-/ton kost. Er zal dagelijks dan wel zeker wekelijks een korte visuele inspectie van de boiler moeten plaastvinden. Ongeacht de grootte van de ketel kost dit enkele uren per week en de totale jaarlijkse kosten hiervoor worden op € 2500,- geschat. Daarnaast is er onderhoud aan de ketel nodig en dit wordt normaal gesproken afgeschat op 2% van de totale investeringskosten. In tabl 5.2 is een overzicht van de kosten en baten voor biomassaboilers met verschillende vermogens weergegeven.

Tabel 5.2a Overzicht van de kosten en baten voor biomassaboilers met verschillende vermogens

Civiel & Totale Afschrijvingen en Bespaarde Aansluiting op investeringskosten Rente [€/jaar] gaskosten [€/jaar] stoomnet [k€] [k€]

Vermogen [kW]

Ketel [k€]

10

14.6

5.1

19.7

2564

3500

20

24.7

8.7

33.4

4342

7000

40

41.9

14.7

56.6

7353

14000

80

71.0

24.8

95.8

12452

28000

120

96.6

33.8

130.4

16946

42000

160

120.2

42.1

162.2

21087

56000

200

142.4

49.8

192.2

24985

70000

240

163.5

57.2

220.8

28698

84000

| 22

Tabel 5.2b Overzicht van de kosten en baten voor biomassaboilers met verschillende vermogens

Onderhoud & Jaarlijks voordeel Voordeel per ton supervisie t.o.v. Stoken op gas koffievliezen [€/jaar] [€] [€/ton]

Vermogen [kW]

koffievliezen verbruik [ton/jaar]

As afvoer [€/jaar]

10

16.9

84.7

2894.4

-2043

-120.59

20

33.9

169.4

3168.0

-679

-20.05

40

67.8

338.8

3631.2

2677

39.51

80

135.5

677.6

4415.7

10455

77.14

120

203.3

1016.5

5107.1

18930

93.12

160

271.1

1355.3

5744.2

27813

102.61

200

338.8

1694.1

6343.8

36978

109.14

240

406.6

2032.9

6915.1

46354

114.01

In Tabel 5.2 is te zien dat bij een koffievliezenstroom van 300 ton/jaar de ‘waarde’ van de koffievliezen ongeveer € 105,-/ton is, zelfs wanneer hiervoor een complete biomassaketel moet worden geïnstalleerd. De jaarlijkse besparingen bedragen iets meer dan € 30.000,-. Indien de koffievliezenstroom kleiner is dan 50 ton/jaar dan zijn de kosten groter dan de besparingen en kan zelf verbranden zeker niet uit. Onder 100 ton per jaar zijn de besparingen dermate klein dat er te weinig ruimte is om eventuele tegenvallers op te kunnen vangen. Vanaf 150 ton koffievliezen per jaar lijkt zelf verstoken in een biomassaketel lucratief. Bovendien bestaat de mogelijkheid de briketteringsstap over te slaan en de vliezen rechtstreeks te verstoken. Dit bespaart kosten voor de briketteringsstap, maar vraagt éénmalig speciale voorzieningen in de ketel. In figuur 5.2 toont de terugverdientijd van biomassastoomketels voor verschillende koffievlies hoeveelheden.

| 23

10 9

Terugverdientijd [jaar]

8 7 6 5 4 3 2 1 0 0

50

100

150

200

250

300

Hoeveelheid koffievliezen [ton/jaar]

Fig. 5.2 Terugverdientijd van biomassastoomketels voor verschillende koffievlies hoeveelheden.

5.2 Caffeïne en voedingsvezel winnen uit koffievliezen Voor extractie van caffeïne kan de indirecte methode worden gebruikt. Het voordeel van deze methode is dat de caffeïne in een zuivere vorm gewonnen kan worden. Er zijn geen processen voor caffeïneextractie uit koffievliezen bekend. Er is een conceptueel proces ontworpen waarmee de caffeïne uit de koffievliezen geëxtraheerd kan worden. Het proces bestaat uit 4 gepakte bedden waarvan er 3 in serie staan terwijl een 4de wordt geleegd en weer gevuld met koffievliezen. De totale verblijftijd voor de extractie met water is in de orde van 10 uur voor normale koffiebonen. In dit proces wordt dezelfde tijd aangehouden. Dit betekent dat er per kolom een verblijftijd van 4 uur nodig is. Bij een koffievliezenstroom van 300 ton per jaar betekent dit dat er 150 kg koffievliezen in één kolom moet passen. En dat 6 keer per dag een kolom geleegd en gevuld moet worden. De stortdichtheid van de koffievliezen wordt geschat op 500 kg/m3. De kolommen hebben dus een volume van 300 liter ofwel een diameter van 40 cm en een hoogte van 2.4 m. De kolommen worden d.m.v. een kleppensysteem zodanig geschakeld dat er een psuedo-tegenstroomeffect ontstaat. De verhouding koffievliezen/water is 1:10. Dit betekent dat de waterstroom 0.375 m3/uur bedraagt bij een temperatuur van 95°C. De waterfase wordt m.b.v. Na2CO3 basisch gehouden waardoor ongewenste componenten goed wateroplosbaar blijven. De basische waterfase extraheert eveneens Ochratoxin A goed (Pohland, 1992) waardoor de koffievliezen geschikt worden als veevoeder. Het Natriumzout van Ochratoxine A lost goed op in water en wordt slecht geëxtraheerd door ethylacetaat. Hergebruik van het water is daarom niet mogelijk omdat de koffievliezen dan nog steeds Ochratoxine A zouden bevatten.

| 24

In figuur 5.3 is een enkele vloeistof-vloeistof extractie kolom weergegeven. In werkelijkheid moeten dit er 3 zijn die in tegenstroom operatie geplaatst zijn. De verhouding ethylacetaat/water is 1:4 waarmee de ethylacetaat flow op 0.094 m3/uur komt.

Fig. 5.3 Conceptueel extractieproces voor caffeïne uit koffievliezen

Na de vloeistof-vloeistof extractie wordt caffeïne gekristalliseerd in de verdampingskristallisator. Niet getekend in het flowsheet zijn warmtewisselaars, pompen, kleppen, heaters, etc. De investeringskosten voor dit proces kunnen worden afgeschat. De details zijn weergegeven in Tabel 5.3. De totale investeringskosten bedragen slechts 333 k€, maar de installatie is ook vrij klein. Voor een nauwkeuriger schatting zou het procesontwerp in meer detail moeten worden uitgewerkt.

| 25

Tabel 5.3 Schatting van de investeringskosten voor de caffeïne-extractie installatie (6 keer per dag legen en vullen) Apparaat Aantal Prijs per stuk [€/stuk] Totaal prijs [€] Extractiekolommen voor de koffievliezen

4

5.000

20.000

Vloeistof-vloeistof extractiekolommen

3

4.000

12.000

Kleppen

12

1.000

12.000

Verdampingskristallisator

1

25.000

25.000

Warmtewisselaars

2

2.500

5.000

Totaal apparaten

74.000

Lang-factor

4.5 x

Totaal investeringen

333.000

De installatie moet 6 keer per dag worden gevuld en geleegd. Het is waarschijnlijk handiger om het legen en vullen slechts één keer per dag te hoeven doen. De installatie wordt daardoor iets duurder, maar die kosten worden weer bespaard op personeelskosten. Tabel 5.4 Schatting van de investeringskosten voor de caffeïne-extractie installatie (1 keer per dag legen en vullen) Apparaat Aantal Prijs per stuk [€/stuk] Totaal prijs [€] Extractiekolommen voor de koffievliezen

4

15.000

60.000

Vloeistof-vloeistof extractiekolommen

3

4.000

12.000

Kleppen

12

1.000

12.000

Verdampingskristallisator

1

25.000

25.000

Warmtewisselaars

2

2.500

5.000

Totaal apparaten Lang-factor Totaal investeringen

114.000 4.5 x 513.000

| 26

Tabel 5.5 Overzicht van de jaarlijkse kosten en baten voor caffeïne-extractie en Ochratoxine A verwijdering Totale investeringen € 513.000,Jaarlijkse kosten Jaarlijkse financiële lasten

€ 66.690,-

Waterverbruik (3000 m3)

€ 4500,-

Soda verbruik (60 ton)

€ 11.700,-

Arbeidsloon (3.5 dag/week)

€ 37.500,-

Energiekosten (~100.000 kWh)

€ 5.000,-

Totale jaarlijkse kosten

€ 125.390,-

Baten Caffeïne opbrensten (3.3 ton)

€ 47.850,-

Voedingsvezel opbrengsten (300 ton)

€ 42.000,-

Totale jaarlijkse baten

€ 89.850,-

Jaarlijkse opbrengsten

- €35.540

Op basis van deze, welliswaar grove, berekening kan worden geconcludeerd dat winning van caffeïne en verwijdering van Ochratoxine A geen positieve waarde van koffievliezen oplevert. Zelfs al zou de installatie de helft goedkoper zijn dan nog is het proces onrendabel.

5.3 Gebruik als grondverbeteraar met insecticide werking Indien koffievliezen als grondverbeteraar worden toegepast kan de waarde variëren van die van compost tot die van Neemcake. Indien koffievliezen alleen voedingswaarde hebben en geen verdere toegevoegde waarde dan is het gebruik als grondverbeteraar niet aan te bevelen. Echter wanneer de koffievliezen ook nog enige biocide werking hebben, waarvan in de literatuur melding wordt gemaakt, dan kan de waarde aanzienlijk oplopen. Een aantal vermeldingen van een biocide werking in de literatuur is niet voldoende voor een rechtvaardiging van een verhoogde prijs. Om dit hard te kunnen maken is gedegen onderzoek noodzakelijk, dat bij voorkeur aan de landbouw universiteit in Wageningen wordt uitgevoerd. Onderzoek aan planten en het effect van koffievliezen op de groei van planten terwijl de planten worden blootgesteld aan verschillende organismen kost veel tijd en geld. Bij dergelijke onderzoeken zijn meerdere onderzoekers betrokken en kosten al gauw minimaal een jaar doorlooptijd. Er moeten meerdere organismen worden onderzocht en eveneens meerdere plantensoorten. De kosten voor een dergelijk onderzoek worden op minimaal 500 k€ geschat. Voor een meer nauweurige schatting voor de kosten van een dergelijk onderzoek moet een gedetailleerd projectplan worden opgesteld en dat valt buiten de scope van dit onderzoek.

| 27

Indien de incecticide/biocide werking van koffievliezen werkelijk zeer goed zijn dan zou een prijs van € 500/ton mogelijk kunnen zijn. Een scenario dat mogelijk is is de verkoop van zakken koffievliezen van bijvoorbeel 10 kg. bij de verschillende tuincentra onder een eigen merk. De zakken zouden per locatie of centraal kunnen worden afgevuld. In het geval van centraal afvullen worden additionele transportkosten gemaakt. Op basis van een analyse van waar in Nederland welke hoeveelheden koffievliezen vrijkomen blijkt het zwaartepunt ergens in de buurt van Lelystad te liggen. De transportkosten worden berekend op basis van de volgende aannames. De vrachtwagen kan niet mer dan 25 ton zilvervliezen meenemen. De vaste kosten voor een rit zijn €75,- en de variabele kosten per km zijn €2,-.

Tabel 5.6 Schatting transportkosten

Locatie

Hoeveelheid zilvervlies [ton]

Km naar Lelystad

Aantal ritten

Kosten per rit

Totale kosten [€]

Kosten per ton [€]

Zaandam

200

67

8

209

1672

8.36

Almelo

33

119

2

313

626

18.97

Amsterdam

59

58

3

191

573

9.71

Joure

300

65

12

205

2460

8.20

Utrecht

300

62

12

199

2388

7.96

Bolswart

250

88

10

251

2510

10.04

Dordrecht

20

118

1

311

311

15.55

Totaal

1162

10540

9.07

De totale transportkosten voor de grootste koffiebranders bedragen € 10.540,-, en gemiddeld kost het tranport van zilvervliezen € 9,07/ton. Hieruit volgt dat per locatie afvullen niet zinvol is vanwege de lage transportkosten. Indien zakken van 10 kg worden afgevuld worden jaarlijks 100.000 zakken gevuld. Dit zijn in dagdienst 50 zakken per uur. Dit werk kan eenvoudig door 2 personen worden verricht. Het aantal zakken is te klein om het afvullen te automatiseren. Het transporteren van de zakken naar de verschillende tuincentra is duurder dan het transport van de losse koffievliezen. Gemiddeld moet het transport verder en er is meer handling nodig. Er wordt geschat dat de kosten voor dit transport ongeveer € 20,-/ton kost. Deze toepassing is iets voor de langere termijn. Allereerst zal er een gedegen onderzoek uitgevoerd moeten worden. Dit gaat naar schatting minimaal 500 k€ kosten daarnaast zijn er nog substantiële investeringen nodig voor verpakkingsapparatuur etc. van ter waarde van naar schatting € 250.000,-. Indien deze kosten gefinancieerd moeten worden tegen 5% rente en in 10 jaar afbetaald moeten worden dan zijn de jaarlijkse kosten gelijk aan € 97.500,-

| 28

Tabel 5.7 Schatting kosten vanaf de koffiebranders tot in de winkel

Kostenpost

Kosten [€]

Transport naar verpakkingslocatie (in dit geval Lelystad)

10.540,-

Arbeidsloon

60.000,-

Kosten verpakkingslocatie (huur pand, utilities, apparatuur)

30.000,-

Kosten verpakkingsmaterialen

25.000

Transport naar de tuincentra

23.240,-

Financieringskosten

97.500,-

Totaal

246.280,-

Kosten per ton koffievliezen Kosten per zak

211,94 2,12

Het voorgestelde scenario is gunstiger indien er per ton meer dan € 316,- wordt betaald voor de koffievliezen (dan is het gunstiger dan verbranden en stoom opwekken). Of dit bedrag ook werkelijk betaald zal worden hangt sterk af van de werking. Voor Neemcake wordt minder dan het dubbele betaald dus moet de werking van koffievliezen al in de buurt van die van Neemcake komen om het gewenste bedrag op te leveren. De kans dat dit zo is lijkt klein, daarvoor is het aantal meldingen m.b.t. de biocide werking van koffievliezen simpelweg te klein.

| 29

6 Andere toepassingen voor koffievliezen In dit hoofdstuk worden alle toepassingen genoemd die in de open literatuur en in de patentliteratuur zijn gevonden. Al deze toepassingen zijn geëvalueerd en zijn als minder geschikt geacht om daadwerkelijk toegepast te gaan worden.

6.1 Antischuimmiddel voor instant koffie Antischuimmiddel voor instant koffie geëxtraheerd uit zilvervliezen [Patent US3142572]. In het beschreven proces wordt 1440 liter water gemengd met 100 kg zilvervlies. De slurrie wordt 3 minuten op een temperatuur van 93 °C gehouden, vervolgens wordt de vaste stof afgefiltreerd. Over blijft 1157 kg aan extract met 19 kg opgeloste stof (is 1,64 gew%). Het extract wordt vervolgens gecentrifugeerd en ingedikt tot 30 gew% vast stof m.b.v een geroerde filmverdamper. Tenslotte wordt zilvervlies extract poeder geproduceerd m.b.v een sproeidroger. Aan instant koffie dient ongeveer 0,5 gew% van dit poeder toegevoegd te worden om als antischuimmiddel effectief te zijn.

6.2 Textiel c.q vezelmateriaal In US20090100655 worden uit koffie residu een tweetal producten gewonnen welke gemengd met polymeer gesponnen worden tot garen welke als textiel c.q vezelmateriaal toegepast kan worden als kleding. In de preferente uitvoeringsvorm worden gemalen koffiebonen of koffiedik gebruikt. Zilvervlies wordt niet letterlijk genoemd als component. In het beschreven proces worden de gemalen koffiebonen eerst gewassen met water, gedroogd en vermalen tot een deeltje van 20 á 100 micron. De aanwezige organische componenten (1e product) worden vervolgens verwijderd m.b.v een extractie met bijv. ethyl ether. De volgende stap is verkolen d.m.v bijv. pyrolyse (verhitten en ontleden in zuurstofarme omgeving) van de vaste stof (2e product) waarbij normaalgesproken zink chloride, magnesium chloride, calcium chloride of fosforzuur gebruikt wordt. Vervolgens worden bijna alle koolwaterstofcomponenten verwijderd door het materiaal in een oven op 800 tot 1000 °C te behandelen met een oxiderend gas. De laatste sporen worden verwijderd d.m.v een behandeling met een zuur of base. Het verkoolde materiaal wordt vervolgens geactiveerd in een gefluïdiseerd bed bij 800 tot 1100 °C door een reactie met een oxiderend gas zoals stoom, lucht of kooldioxide. De organische componenten aanwezig in de ethyl ether van de eerste extractie stap kunnen verder opgewerkt worden d.m.v het verwijderen van fosfolipiden met aceton, het terugwinnen en verzepen van aceton oplosbare vetten, het aanzuren van de vetzepen tot vetzuren en vervolgens extraheren met een ether. Na verwijdering van de vetzuren wordt de waterige oplossing ingedampt en komt de vaste stof als product vrij. Als laatste stap wordt glycerol verwijderd m.b.v een extractie met watervrije alcohol. Voor het aanmaken van de masterbatch wordt 75% van de geactiveerde verkoolde koffie materiaal gemengd met 25% van het extractieproduct. Dit mengsel wordt vermalen tot deeltjes kleiner dan 5 mm. Dit mengsel wordt in een verhouding van 1 : 9 gemengd met polymeer (zoals PP, Nylon of PET). Dit is het eindproduct waarvan garen gesponnen kan worden.

6.3 Toevoeging aan composietmateriaal Toevoeging aan composietmateriaal zoals korte vezels of als vulmiddel [Ajayi, Barone]. Zilvervlies is toegevoegd ter versterking aan een keratine polymeer. De elasticiteitsmodulus steeg voor kenaf, hennep, vlas en zilvervlies. Echter, de gemeten spanning bij breuk was voor alle toevoegingen lager dan die van het referentie materiaal. Het effect van toevoeging van zilvervlies aan keratine polymeer is dus alleen positief bij kleine deformaties en niet bij grotere.

| 30

6.4 α-amylase productie Vaste stof fermentatie van koffieafvalmateriaal (waaronder zilvervliezen) als koolstofbron waarin m.b.v Neurospora Crassa CFR 308 schimmel tot het enzym α-amylase wordt omgezet is door Murthy beschreven. De fermentatie is uitgevoerd bij 27 °C gedurende 5 dagen met een start vochtgehalte van 50%. De α-amylase activiteit van de verschillende koffieafvalmaterialen varieert tussen de 2844 en 3908 eenheden per gram droog substraat. Zilvervlies heeft een α-amylase activiteit van 3057 eenheden per gram droog substraat. Koffie pulp en een afvalproductmengsel gaven de hoogste αamylase activiteit, deze twee substraten zijn gebruikt in een verdere optimalisatie. Onder geoptimaliseerde condities (60 % start vochtgehalte, pH = 4,5, temperatuur van 27 °C, 5 fermentatie dagen) waarbij een stoom voorbehandeling werd uitgevoerd kon de α-amylase activiteit van deze twee substraten verhoogd worden naar 7084 en 6342 eenheden per gram droog substraat.

6.5 Antioxidant Antioxidant geëxtraheerd uit groene koffiebonen of koffieafvalmateriaal (exclusief zilvervliezen) wordt geclaimd N-β-alkanoyl-5-hydroxytryptamine (C-5-HT) te bevatten als actieve ingrediënt [Patent EP0714968]. C-5-HT kan omgezet worden naar serotonine.

6.6 Adorbent In JP10194865 wordt een adsorbent beschreven voor het adsorberen van formaldehyde, 1,1,1trichloorethaan en tolueen. Het adsorbent wordt gemaakt uit koolstof waarvan het oppervlak gecoat wordt met poreus keramisch materiaal (bentoniet). Als bron voor de koolstof kan organisch afval zoals kaf, zaagsel of koffieafvalmateriaal gebruikt worden. Vraag is of met koffieafvalmateriaal ook zilvervlies bedoeld wordt. In JP11343107 wordt de toepassing van houtskool als deodoriseerder, filtermateriaal, elektromagnetische adsorbent of infrarood stralingsmateriaal beschreven. Als grondstof voor de houtskool dient hout, bamboe, kaf, theebladerafval of koffiebonenafval met indien nodig een bindmiddel toegevoegd. Vraag is of met koffiebonenafval ook zilvervlies bedoeld wordt.

6.7 Ontstoppen katalysatormateriaal In JP10235208 wordt de toepassing van kaf, boekweit kaf, schors, walnootschaal of koffieboonschaal beschreven waarbij dit wordt toegevoegd aan druklucht om een verstopping van een katalysatorlaag op te heffen, zonder deze katalysatorlaag te beschadigen. Vraag is of met koffieboonschaal ook zilvervlies wordt bedoeld.

6.8 Kweekmedium voor paddestoelen In JP2004166526 wordt de toepassing van zilvervlies van koffiebonen beschreven waarbij zilvervlies als kweekmedium voor paddestoelen wordt toegepast. Het kweekmedium bestaat uit een substraat en zilvervlies. Een wasstap met water is nodig om gedeeltelijk de oplosbare vaste stof in de zilvervlies te verwijderen voordat het als kweekmedium kan worden toegepast.

6.9 Olie absorberend papier In US20080245494 wordt de toepassing van zilvervlies als component van zilvervlies bevattend papier beschreven. Eigenschappen van dit papier zijn hoge olie absorptiecapaciteit in combinatie met een lage water absorptiecapaciteit. Het zilvervlies dient vermalen te worden tot een deeltjesgrootte tussen de 106 micron en 2,8 mm. Zilvervlies wordt toegevoegd in een massaverhouding van 5 tot

| 31

60% van het zilvervlies bevattend papier. Naast het zilvervlies kan ook de “outer skin” en de “center cut” van de koffieboon toegepast worden.

6.10 Vervanger van tabak In patent GB1412878 wordt de toepassing van koffieboonschalen als vervanger van tabak beschreven. Of hiermee zilvervlies wordt bedoeld is niet duidelijk. Deze tabak vervanger wordt gemaakt van een pasta. De pasta een vijftal componenten; vulmateriaal, actieve component, stikstofdonor, structuurvormende component en wederom een actieve component. De koffieboonschalen zouden kunnen dienen als vulmateriaal. De samenstelling van de pasta o.b.v droge massa is; 100 eenheden vulmateriaal, 10-45 eenheden actieve component, 10-45 eenheden aan stikstofdonor, 10-60 eenheden aan structuurvormende component en 20-90 eenheden aan actieve component. In patent GB1330999 wordt de toepassing van koffieboonschalen als vervanger van tabak beschreven. Beschreven componenten van de koffieboonschaal welke voor deze toepassing geschikt is zijn “pulp” (= mesocarp), “outer skin” (= pericarp, exocarp), pectine laag, “hull” (=endocarp) en SCG. Met “hull” kan endocarp of zilvervlies bedoeld worden.

6.11 Smaakstof In patent GB1318460 wordt de toepassing van zilvervlies en SCG als smaakstof beschreven. De smaakstof heeft de smaak en aroma van gebraden vlees. Een proces wordt geclaimd voor de bereiding van deze smaakstof bestaande uit onder verhitting met elkaar laten reageren van waterig mengsel bestaande uit 20 tot 40 gew% eiwit hydrolysaat, vrij van cystine of cysteïne, 0,09 tot 1,5 gew% methionine en 0,5 tot 6 gew% saccharide. De hoeveelheid water in het mengsel is ongeveer gelijk aan 1 tot 4 maal de hoeveelheid aan vast stof. De saccharide kan bestaan uit een mengsel van mono- en poly-saccharides. Dit mengsel kan gemaakt worden door een zuur hydrolysaat van een koolhydraat zoals zilvervlies en SCG. Het hydrolysaat kan bereid worden door middel van verwarmen tot reflux temperatuur met 3% geconcentreerd zwavelzuur voor 6 tot 10 uur. Het hydrolysaat bevat ongeveer 5 tot 15 % monosaccharide.

6.12 Productie van xylanase In het artikel van Murthy et al worden de lignocellulose bevattende bijproducten van koffie zoals koffie pulp, “coffee cherry husk”, “coffee parchment husk”, zilvervlies en “spent coffee” geëvalueerd op efficiëntie voor de productie van xylanase door vaste stof fermentatie m.b.v Penicillium sp. CFR 303. Koffie pulp was het meest effectief, gevolgd door “coffee parchment husk” en zilvervlies.

6.13 PHA’s Tijdens het definitief maken van dit rapport heeft zich nog een toepassingsmogelijkheid aangediend in de vorm can Polyhydroxyalkanoaten (PHA’s). Polyhydroxyalkanoaten (PHA’s), waarvan polyhydroxybutyraat (PHB) de meest bekende vorm is, kunnen worden geproduceerd door sommigen bacteriën, gisten of planten. Bij planten en gisten is altijd genetische modificatie noodzakelijk om ze PHA’s te laten produceren. Bij bacteriën wordt er gebruik gemaakt van genetische modificatie om de productiecapaciteit te verhogen of materiaaleigenschappen te veranderen. De eigenschappen van PHAs zijn afhankelijk van de monomeersamenstelling, en afhankelijk van deze samenstelling is het mogelijk om een grote variëteit aan PHAs te produceren. PHB is een

| 32

hoogkristallijn thermoplastisch materiaal, terwijl PHAs met een relatief gemiddelde ketenlengte elastomeren zijn met een laag smeltpunt en lage krystalliniteit. Ondanks het feit dat PHAs materiaaltechnisch een zeer hoge potentie hebben, worden ze op dit moment slechts op zeer beperkte schaal geproduceerd. Er wordt echter veel onderzoek gedaan naar goedkope productiemethodes waardoor het mogelijk moet worden om ook deze materialen tegen een aanvaardbare prijs te produceren. Afhankelijk van de samenstelling kan er een range aan materiaaleigenschappen worden geproduceerd, van flexibel, rubberachtige tot rigide materialen. Een interessant gegeven met betrekking tot voedselverpakkingen is de lage water(damp)doorlatendheid, die vergelijkbaar is met die van LDPE. Mogelijke toepassingen van PHAs zijn legio. Op dit moment zijn echter geen toepassingen op de markt. In het verleden zijn onder meer shampooflessen, credit cards en kleerhangers geproduceerd. Voor de productie van PHA’s zijn niet specifiek koffievliezen nodig. Ze kunnen van iedere biologische grondstof worden gemaakt. Indien de koffiebranders zelf de productie van PHA’s zouden verzorgen dan is, volgens Onno de Vegt van KNN Advies, voor de hoogwaardigste toepassingen van PHA’s een grondstofprijs van € 190,-/ton nog rendabel. In dit stadium zijn er nog teveel vragen om deze mogelijkheid als serieuze optie mee te nemen. Omdat de technologie niet specifiek koffievliezen nodig heeft maar iedere bioafvalstroom kan gebruiken mag worden verwacht dat, wanneer deze technologie tot volle wasdom is gekomen en vraag en aanbod tot rust zijn gekomen, er uiteindelijk een aanzienlijk lagere prijs voor de PHA’s betaald zal worden. Daarnaast is het op dit moment niet duidelijk hoe de businesscase eruit ziet voor de kleine reststromen van de koffiebranders. Desondanks lijkt deze toepassing interessant genoeg om in de gaten te houden. Meer informatie over de PHA toepassing is verkrijgbaar via KNN advies, Werfstraat 5 te Groningen.

6.14 Diversen Verder zijn nog een aantal toepassing gevonden van koffiebonen gerelateerd materiaal waarbij niet duidelijk is of zilvervlies onderdeel uit maakt van het toegepaste materiaal. In artikel [Vélez] wordt co-vergassing beschreven waarbij biomassa (“coffee husk”) bijgemengd wordt bij steenkool. In artikels van [Saenger en Suarez] wordt het verbranden van biomassa (“coffee husk”) beschreven. Fermentatie van “coffee husks” tot ethanol wordt beschreven door [Gouvea]. Door [Oliveira] wordt de toepassing beschreven waarbij “coffee husks” m.b.v ijzer- en zinkchloride bij een temperatuur van 280 °C wordt omgezet in actief kool met een hoog specifiek oppervlak (> 900 m2/g). Deze actieve kool is getest op fenol en methyleenblauw.

| 33

7 Conclusies In de koffieverwerkende industrie wordt 1169.75 ton/jaar aan koffievliezen geproduceerd. Per saldo wordt er in de sector aan de koffievliezen geld verdiend (i.p.v. dat het € 200.000,- kost om de vliezen af te voeren). Voornamelijk omdat een grote koffieproducent het verbrandt en er energie mee opwekt. In totaal 353.75 ton koffievliezen per jaar wordt afgevoerd als afval tegen gemiddeld € 47,12/ton. Dit komt in totaal neer op € 16.668,00 per jaar. Kosten en opbrengsten voor verschillende afvoermethodes van zilvervliezen bij Nederlandse koffiebranders

Zilvervliezen

kosten/opbrensten totaal

kosten/opbrengsten in €

ton/jaar

in € per jaar

per ton zilvervliezen

353.75

-16668

-47.12

vergisten

520

-5000*

-9.62*

verbranden

290

31580

108.90

6

0

0.00

Afvoermethode

afval

compostering

* De zilvervliezen kunnen gratis ter vergisting worden aangeboden, echter één bedrijf heeft aangegeven de transportkosten te moeten betalen à € 5000,-/jaar Het gebruik van koffievliezen als bron voor de productie van Serotonine blijkt economisch niet interessant. Serotonine blijkt geen stof te zijn die enige praktische toepassing kent. Serotonine kan de bloed-hersenbarrière niet passeren en het voor de mensen essentiële Serotonine dient in de hersenen zelf aangemaakt te worden. Serotonine wordt niet in medicijnen toegepast. De totaal geproduceerde hoeveelheid koffievliezen in Nederland is relatief klein. De hoeveelheid is te klein om economisch verantwoord de koffievliezen te bewerken of the scheiden in waardevolle componenten. In eerste instantie lijkt de winning van caffeïne in combinatie met de verwijdering van Ochratoxine A qua mogelijke opbrengsten een interessante route. Echter de operationele kosten van een scheidingsproces zijn dermate hoog dat de winning volledig oninteressant is. In potentie is het gebruik van koffievliezen als grondverbeteraar met insecticide werking zeer lucratief. Er zijn geen verwerkingsstappen nodig, anders dan verpakking, en de opbrengst is in potentie hoog. Een voorwaarde is wel dat de insecticide werking via een onderzoek wordt aangetoond. Een dergelijk onderzoek kost veel tijd en is daarom zeer kostbaar. De koffievliezen zouden € 316,- per ton moeten opbrengen om beter te presteren dan andere onderzochte toepassingen. Dit betekent dat de insecticide werking van de koffievliezen onomstreden en overtuigend bewezen moet worden om inderdaad dit bedrag op te kunnen leveren. De kans dat dit zo is lijkt klein, daarvoor is het aantal meldingen m.b.t. de biocide werking van koffievliezen simpelweg te klein.

| 34

Overzicht van de meest geschikt toepassingen voor koffievliezen Schaalgrootte Wanneer

Koffievliezen < 100 ton/jaar

Koffievliezen > 100 ton jaar

Koffievliezen aanbieden aan energiecentrale. Opbrengst tussen € 22,-/ton en € 45,-/ton.

*

Vandaag *

Koffievliezen aanbieden aan composteerder of vergister. Opbrengst ~ € 0,-

Korte termijn

Leveren van de koffievliezen aan een andere partij met een biomassastoomketel. Opbrengst naar verwachting tussen € 60,-/ton en € 70,/ton.

Lange termijn

Grondverbeteraar met insecticide werking. Opbrengst tussen € 0,-/ton en € 250,-/ton

Installeren van een biomassastoomketel. Besparingen aan gas oplopend van € 50,-/ton (bij 100 ton/jaar) naar € 105,-/ton (bij 300 ton/jaar)

* Exclusief transportkosten

In bovenstaande tabel is een overzicht gegeven van de meest geschikte toepassingen voor koffievliezen. De tabel is opgesplitst in grote koffiebranders (> 100 ton koffievliezen per jaar) en kleine koffiebranders (< 100 ton koffievliezen per jaar) en in drie toepassingstermijnen. Vandaag kunnen de bedrijven die hun koffievliezen afvoeren als afval of weggeven aan vergisters of composteerders op zoek gaan naar een energiecentrale die ze minimaal € 22,-/ton wil geven voor de koffievliezen. In ieder geval kunnen de bedrijven die nu voor de afvoer van koffievliezen betalen ervoor zorgen dat ze er minimaal kostenloos vanaf komen. Op de korte termijn kunnen de bedrijven met meer dan 100 ton koffievliezen per jaar overwegen om een biomassastoomketel aan te schaffen. De besparingen aan gas lopen op van € 50,-/ton (bij 100 ton/jaar) naar € 105,-/ton (bij 300 ton/jaar) en zorgt voor een reductie in CO2 uitstoot van 100 tot 300 ton/jaar. Voor bedrijven met minder dan 100 ton koffievliezen per jaar kan een biomassastoomketel niet uit. Deze bedrijven kunnen overwegen om samen met een andere partij een stoomketel te installeren. Hoe groter het vermogen van de ketel hoe groter de besparingen aan gas per ton koffievliezen. De vervoerskosten van koffievliezen bedragen tussen 10 en 20 euro per ton. Dan moet het mogelijk zijn om in goede samenwerking met een andere partij na aftrek van de vervoerskosten nog tussen 60 en 70 euro/ton te ontvangen voor de koffievliezen. Op de langere termijn wordt geadviseerd om de ontwikkelingen omtrent de biocide/insecticide werking van koffie(vliezen) in de gaten te houden. Zelf een onderzoek starten wordt op dit moment te risicovol geacht. Echter, wanneer in de literatuur meer bewijzen verschijnen van de insecticide werking kan men overwegen om koffievliezen als grondverbeteraar op de markt te brengen.

| 35

8 Referenties Velez J.F., Chejne F., Valdes C.F., Emery E.J. and Londono C.A. (2009) “Co-gasification of Colombian coal and biomass in Fluidized bed: An experimental study”, Fuel, 88 (2009) 424-430. Oliveira L.C.A., Pereira E., Guimaraes I.R., Vallone A., Pereira M., Mesquita J.P and Sapag K. (2009) “Preparation of activated carbons from coffee husks utilizing FeCl3 and ZnCl2 as activating agents”, Journal of Hazardous Materials, 165 (2009) 87-94. Kottke R.H. () “Furan Derivatives”, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley and Sons Inc., vol. 12, p 259-286. Carneiro L.M., Mussatto S.I., Silva J.P.A., Roberto I.C. and Teixeira J.A. (2010) “Hemicellulose sugars extraction from coffee silverskin” The 32nd Symposium of Biotechnology for Fuel and Chemicals, April 12-22. Lawson M.E. () “Sugar Alcohols”, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley and Sons Inc., p 1-24. Rodrigues R.C.L.B, Felipe M.G.A., Roberto I.C. and Vitolo M. (2003) “Batch xylitol production by candida guilliermondii FTI 20037 from sugarcane bagasse hemicellulosic hydrolyzate at controlled pH values”, Bioprocess Biosyst Eng., 2003, 26, 103-107. Borrelli R.C., Esposito F., Napolitano A., Ritieni A. and Fogliano V. (2004) “Characterization of a potential functional ingredient: Coffee Silver Skin”, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2004, 52, 1338-1343. Okada, Tadashi (1996) European patent EP 0 714 968 A2. Murthy P.S., Naidu M.M. and Srinivas P. (2009) “Production of a-amylase under solid-state fermentation utilizing coffee waste” Journal of Chem Technol Biotechnol, 2009, 84, 1246-1249. Murthy P.S. and Naidu M.M. (2010) “Production and Application of Xylanase from Penicillium sp. utilizing coffee by-products”, Food Bioprocess Technol, 2010. Araque P., Casanova H., Ortiz C., Henao B. and Pelaez C (2007) “Insecticidal activity of caffeine aqueous solutions and caffeine oleate emulsions against Drosophila melanogaster and Hypothenemus hampei”, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 55 (17): 6918-6922, Aug 22 2007. Pohland A.E., Nesheim S. and Friedman L. (1992) “Ochratoxin A: A review”, International Union of Pure and Applied Chemistry, vol 64, no. 7, p1029-1046, 1992. Napolitano, A., Fogliano, V., Tafuri, A. and Ritieni. A., (2007), Natural Occurrence of Ochratoxin A and Antioxidant Activities of Green and Roasted Coffees an Corresponding Byproducts, J. Agric. Food Chem. 2007, 55, 10499–10504

| 36

Blanc, M., Pittet, A., Muñoz-Box, R., Viani, R., (1998), Behavior of Ochratoxin A during Green Coffee Roasting and Soluble Coffee Manufacture, J. Agric. Food Chem., 46, 673-675 R.A.M. Schrijver en E.B. Oosterkamp, (2011), Het landschap: bron van energie - Studie naar de beschikbaarheid van houtsnippers uit landschapsonderhoud en het vermarkten ervan als stookhout in de Achterhoek, Wageningen UR (University & Research centre), Wetenschapswinkel

| 37

9 Bijlagen

| 38

9.1 Bijlage A1: Vragenlijst koffievliezen

Vragenlijst koffievliezen Waarom deze vragenlijst In opdracht van de KNVKT en Agentschap NL word een onderzoek uitgevoerd naar de mogelijkheden om bijproducten die vrijkomen in de koffieindustrie op een betere manier te benutten. In dit kader loopt er ook al een onderzoek naar (her)gebruik van koffiedik. Een vergelijkbaar onderzoek wordt nu uitgevoerd naar koffievliezen, waar deze vragenlijst een onderdeel van is. Een eerdere grove schatting leverde een totaal van ongeveer 2000 ton koffievliezen per jaar die vrijkomt in de Nederlandse-koffieindustrie. Via deze vragenlijst willen wij iets meer te weten komen over de aard en de productiehoeveelheden van deze koffievliezen. Met deze gegevens proberen wij nauwkeuriger in kaart te brengen hoe de negatieve waarde van de koffievliezen omgebogen kan worden naar een winstgevende waardetoevoeging. De resultaten van deze vragenlijst komen anoniem beschikbaar zodat wel helder wordt wat er in de branche speelt zonder dat de details van de deelnemende bedrijven bekend worden. We hopen op een goede respons zodat we een goed overzicht krijgen en waarmee u uiteindelijk ook uw voordeel kunt doen. Wij zouden deze vragenlijst graag ingevuld terug ontvangen uiterlijk 21 januari 2011. In de literatuur is men niet altijd eenduidig over wat nou precies koffievliezen zijn. Koffievliezen worden ook wel kaf of zilvervliezen genoemd. Omdat het belangrijk is dat we over hetzelfde praten beginnen we deze vragenlijst met een tekening zodat duidelijk is wat wij onder koffievliezen verstaan.

1: center cut 2: bean (endosperm) 3: silver skin (testa, epidermis) 4: parchment (hull, endocarp) 5: pectin layer 6: pulp (mesocarp) 7: outer skin (pericarp, exocarp)

Figuur 1: Onderdelen van een koffiebes

| 39

De onderdelen silver skin(3), parchment (4) en pectin layer (5) gezamelijk beschouwen wij in deze vragenlijst als koffievliezen.

Contactgegevens Naam bedrijf

....................................................

Naam contactpersoon

....................................................

Email contactpersoon

....................................................

Tel. contactpersoon

....................................................

Vraag 1 Komen er in uw bedrijf koffievliezen vrij?

□

Ja

□

Nee, u bent klaar met deze vragenlijst (op blz. 5 vind u het retouradres)

Vraag 2 Bestaat de reststroom met de koffievliezen uit alleen maar koffievliezen of is het een mengsel met andere reststromen?

□

De reststroom met de koffievliezen bestaat uitsluitend uit koffievliezen. Ga verder met vraag 5.

□

De reststroom met de koffievliezen is een mengsel van reststromen

Vraag 3 Uw reststroom met de koffievliezen is een mengsel van reststromen. Hoeveel koffievliezen komen er per jaar in uw bedrijf vrij (de andere reststromen niet meegerekend)? ............ ton/jaar

| 40

Hoe groot is uw totale reststroom met de koffievliezen (dus nu de andere reststromen waarmee de koffievliezen zijn vermengd wel meegerekend)? ............ ton/jaar Welke andere reststromen zijn dit? ............................................................................

Vraag 4 Uw reststroom met de koffievliezen is een mengsel van reststromen. Is het voor u eenvoudig mogelijk om een zuivere reststroom met uitsluitend koffievliezen te verkrijgen?

□

Ja, in de vorm van (bv droge stof, briketten, anders)........................................

□

Nee

□

Misschien ............................................................................................

Ga verder met vraag 6

Vraag 5 Uw reststroom met de koffievliezen bestaat uitsluitend uit koffievliezen en geen andere reststromen. Hoeveel koffievliezen komen er per jaar in uw bedrijf vrij? ............ ton/jaar. in de vorm van (bv droge stof, briketten, anders) ........................................

Vraag 6 Voert u uw reststroom met de koffievliezen af als afval of heeft u er een toepassing voor de koffievliezen gevonden die u minder kost of zelfs geld oplevert?

□

Wij voeren koffievliezen af als afval en dat kost ons ........ €/ton. Ga verder met vraag 8.

□

Wij hebben een toepassing gevonden die minder kost of zelfs geld oplevert.

| 41

Vraag 7 Welke toepassingen heeft u gevonden voor uw reststroom met de koffievliezen? Kunt u per toepassing aangeven hoeveel van de koffievliezen daarvoor worden gebruikt en wat de kosten of opbrengsten zijn (Kosten graag met -/- aangeven)?

Toepassing 1

Hoeveelheid

Kosten/opbrengsten

..................................................

....... ton/jaar

........... €/ton

Toepassing 2

Hoeveelheid

Kosten/opbrengsten

..................................................

....... ton/jaar

........... €/ton

Toepassing 3

Hoeveelheid

Kosten/opbrengsten

..................................................

....... ton/jaar

........... €/ton

.................................................. .................................................. ..................................................

.................................................. .................................................. ..................................................

.................................................. .................................................. ..................................................

| 42

Vraag 8 Wellicht zijn er nog meer toepassingen mogelijk voor koffievliezen. Welke toepassing(en) voor uw reststroom met de koffievliezen kent u?

Toepassing 1 ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... .....................................

Toepassing 2 ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... .....................................

Toepassing 3 ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... .....................................

Vraag 9 Wie zouden we volgens u nog moeten benaderen over (nieuwe) toepassingen van koffievliezen?

Naam bedrijf

....................................................

Naam persoon

....................................................

Email persoon

....................................................

Tel. persoon

....................................................

| 43

Vraag 10 Heeft u nog op- of aanmerkingen en/of aanvullingen? ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... .........................................................................................................................................................

Deze vragenlijst graag ingevuld retourneren naar: KNVKT t.a.v. Jolanda van den Berg Sir Winston Churchilllaan 366 (19e etage) 2285 SJ Rijswijk [email protected].

| 44

9.2 Bijlage A2: Resultaten Enquête Resultaten Enquête Koffievliezen De resultaten van de enquête zijn geanonimiseerd

Respons Er zijn 10 koffiebranders gevraagd de enquête in te vullen. Alle bedrijven hebben dit gedaan en daarmee is de respons dus 100%.

Vraag 1: Komen er in uw bedrijf koffievliezen vrij? Bij alle koffiebranders komen koffievliezen vrij.

Vraag 2: Bestaat de reststroom met koffievliezen uit alleen maar koffievliezen of is het een mengsel met andere reststromen? Bij alle bedrijven komen koffievliezen vrij als een zuivere reststroom bestaande uit alleen maar koffievliezen. Eén respondent gaf aan dat zijn reststroom een mengsel betrof met koffiedeeltjes en stofdeeltjes. Tevens gaf hij aan dat de hoeveelheden aan koffiedeeltjes en stofdeeltjes verwaarloosbaar waren. Daarom is geconcludeerd dat alle koffievliesreststromen uit uitsluitend koffievliezen bestaan en komen de vragen 3 en 4 te vervallen.

Vraag 5: Hoeveel koffievliezen komen er per jaar in uw bedrijf vrij? De grootste hoeveelheid die wordt gemeld is 300 ton/jaar terwijl de kleinste hoeveelheid 3.75 ton is. In fig. 1 zijn de koffievliesreststromen voor de verschillende bedrijven weergegeven. In totaal komt er per jaar 1169.75 ton aan koffievliezen vrij bij de leden van de KNVKT.

| 45

Koffievliezen reststroom [ton/jaar]

350 300 250 200 150 100 50 0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Koffiebrander

Fig. 1. Hoeveelheden koffievliezen die vrijkomen bij de leden van de KNVKT. Totaal: 1169.75 ton

De koffievliezen kunnen vrijkomen als korrels/pellets, briketten of droge stof. In fig. 2 is de verdeling naar aard weergegeven in tonnen koffievliezen per jaar.

drogestof

briketten

korrels/pellets 0

50

100

150

200

250

300

350

Hoeveelheid koffievliezen [ton/jaar]

Fig. 2 Aard van de koffievliezenreststroom

400

450

500

| 46

Vraag 6: Voert u uw reststroom met de koffievliezen af als afval of heeft u er een toepassing voor gevonden die minder kost of zelfs geld oplevert? Het blijkt dat 50% van de bedrijven de koffievliezen afvoert als afval. In totaal gaat het dan om 22.5% van alle koffievliezen. De kosten voor het afvoeren van de koffievliezen varieert van € 20,-/ton tot € 147,-/ton.

160

Afvoerkosten als afval [€/ton]

140 120 100 80 60 40 20 0 1

2

3

4

Fig. 3 Afvoerkosten voor de 4 bedrijven die de koffievliezen afvoeren als afval

Van één bedrijf zijn de kosten per ton niet te bepalen omdat de afvoerkosten onder een groene bak abonnement valt van € 3100,-/jaar. Voor de andere 4 bedrijven zijn de afvoerkosten weergegeven in Fig. 3. 50% van de bedrijven heeft een toepassing voor de koffievliezen gevonden die gunstiger is dan het afvoeren als afval.

Vraag 7: Welke toepassingen heeft u gevonden voor uw koffievliezen? De volgende toepassingen worden genoemd: vergisting, compostering en verbranding. Er wordt in totaal 520 ton/jaar aan koffievliezen per jaar vergist. Er zijn 3 bedrijven die vergisten dan wel laten vergisten. Dit levert de bedrijven niets op, maar kost ze ook niets. Eén bedrijf betaalt alleen de transportkosten, dit komt dan neer op € 25,-/ton aan koffievliezen. Eén bedrijf biedt de koffievliezen aan ter compostering tegen € 0,-/ton. Tenslotte, is er nog één bedrijf dat 150 ton droge stof per jaar

| 47

zelf verbrandt voor de productie van stoom. Dit levert het bedrijf € 190,-/ton droge koffievliezen op. De resterende hoeveelheid van 150 ton per jaar wordt als biobrandstof aangeboden aan een electriciteitscentrale tegen € 22,-/ton. Dit bedrijf verdient aan de koffievliezenreststroom dus € 31.800,per jaar in plaats van dat de koffievliezenreststroom een kostenpost is.

Vraag 8: Welke toepassing(en) voor uw koffievliezen kent u? Er worden meerdere toepassingen voor koffievliezen genoemd:

•

Vulstof in vloeren

•

Vezelmateriaal voor papier

•

Grondverbeteraar, meststof, compost

•

Diervoeder

•

Brandstof (vergisten, verbranden vergassen)

•

Versnijden in gemalen koffie

Eén respondent merkt op dat bij voorkeur naar een biologische toepassing moet worden gezocht vanwege het 100% biologische karakter van de koffievliezen.

Versnijden in gemalen koffie Brandstof (vergisten, verbranden vergassen) Diervoeder Grondverbeteraar, meststof, compost Vezelmateriaal voor papier Vulstof in vloeren

0

1

2

3

4

Aantal keren genoemd

Fig. 4 Aantal keren dat een toepassing is genoemd. Per respondent zijn soms meerdere toepassingen genoemd

5

6

| 48

Conclusies In het rapport Coffee residues utilization van van Dam en Harmsen, Wageningen, 2010, wordt gesproken van een geschatte hoeveelheid zilvervliezen die in Nederland vrijkomt van 2000 ton/jaar. Deze hoeveelheid blijkt substantieel lager te liggen op 1169.75 ton/jaar.

Zilvervliezen

kosten/opbrensten totaal in €

kosten/opbrengsten in € per

ton/jaar

per jaar

ton zilvervliezen

353.75

-16668

-47.12

vergisten

520

-5000

verbranden

290

31580

108.90

6

0

0.00

afval

compostering

*

-9.62

*

* De zilvervliezen kunnen gratis ter vergisting worden aangeboden, echter één bedrijf heeft aangegeven de transportkosten te moeten betalen à € 5000,-/jaar

Naast de reeds gebruikte afvoerroutes zijn nog de volgende toepassingen genoemd:

•

Vulstof in vloeren

•

Vezelmateriaal voor papier

•

Grondverbeteraar, meststof

•

Diervoeder

•

Versnijden in gemalen koffie