1
Behoort bij punt 8 van de agenda ste van de 245 vergadering van het bestuur d.d. 19 januari 2012
NOTA VOOR HET BESTUUR Betreft: Routekaart Margarine, Vetten en Oliën Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen Voor u ligt de Routekaart voor de Margarine, Vetten en Oliën- (MVO) sector. De MVORoutekaart geeft invulling aan de derde Meerjarenafspraken energie-efficiëntie (MJA3). Het afgelopen jaar heeft Productschap MVO de Routekaart in samenwerking met de bedrijven in de sector opgesteld, voortbouwend op de Voorstudie uit 2010. De doelstelling van een Routekaart is 30% energie-efficiëntieverbetering in 2020 ten opzichte van 2005, met een werkhypothese van 50% energie-efficiëntieverbetering in 2030. De MVO-sector heeft in 2010 al 8% energiebesparing uit procesmaatregelen ten opzichte van 2005 gerapporteerd. Met de in deze Routekaart benoemde innovaties en innovatietrajecten kan de sector tot 2030 hier ongeveer 23% (2,0 PJ) aan toevoegen. Een veelvoud aan energiebesparing kan echter worden behaald door in de chemie grondstoffen op basis van fossiele oliën te vervangen door producten uit de MVO-sector op basis van biomassa. Deze Routekaart past in de visie van het Productschap op de sector: een internationale concurrerende sector die zijn maatschappelijke verantwoordelijkheid neemt. De MVO-sector is al sinds 1993 een actieve deelnemer aan de achtereenvolgende MJA’s. Hij heeft over de gehele looptijd gemiddeld 2% efficiëntieverbetering per jaar weten te bereiken en toont met deze Routekaart aan dat hij voortvarend verder gaat op de ingeslagen weg. Als onderdeel van complexe internationale productieketens speelt hij ook een belangrijke rol in het stimuleren van duurzaamheid in aanpalende sectoren. In de Voorstudie zijn een aantal richtingen geselecteerd, die verder zijn uitgewerkt in deze Routekaart. Er zijn kansrijke innovaties geïdentificeerd, die energiewinst opleveren en een aanwijsbaar marktpotentieel hebben voor de MVO-bedrijven. Diverse gerenommeerde kennisinstellingen hebben in het kader van de Routekaart deze innovaties nader onderzocht. Per innovatie is het potentieel geschetst en is duidelijk gemaakt waar uitdagingen en randvoorwaarden liggen. Het onderzoek heeft de overtuiging versterkt dat duurzame ontwikkeling en winstgevendheid in de MVO-sector hand in hand kunnen gaan. Het onderzoek is uitgevoerd rond twee innovatiethema’s. Membranen, water en energiebesparing door gedrag betreffen (interne) innovaties door proces-efficiëntie. Innovaties richting de Biobased Economy omvatten (keten-) innovaties, die gericht zijn op het produceren van innovatieve producten voor (nieuwe) markten.
2 Onder het thema Innovaties richting de Biobased Economy wordt onderscheid gemaakt in het valoriseren van oliën en vetten en het valoriseren van melen (droge fracties). De Routekaart geeft inzicht in de mogelijkheden die de MVO-bedrijven individueel kunnen oppakken. Daarnaast is het duidelijk dat een substantiële energie-efficiëntieverbetering alleen bereikt kan worden als er een gezamenlijke aanpak en partnerships worden ontwikkeld. Hierbij kan het Productschap MVO een rol spelen. De sector zoekt niet alleen partners in de eigen omgeving maar ook daarbuiten, zoals in de chemie (valorisatie oliën) en in de diervoederindustrie (valorisatie melen). Voor concrete invulling van deze Routekaart zoekt de MVO-sector aansluiting bij het topsectorenbeleid van de overheid. Actief overheidsbeleid om de transitie naar een Biobased Economy te stimuleren is van groot belang. Daarbij moet een gelijk speelveld voor bioenergie en andere Biobased toepassingen worden gecreëerd. De overheid kan marktintroducties gemakkelijker maken door passende wet- en regelgeving, Green Deals of door als launching customer op te treden. Daarnaast verwacht de sector gerichte financiële ondersteuning voor onderzoek. Tenslotte: Op basis van maatregelen binnen de productieprocessen van de eigen sector verwacht MVO in het tijdvak 2005-2030 een energie-efficiëntie van ruim 30% te realiseren. Nog veel grotere besparingen liggen in het verschiet door samen met ketenpartners en overheid het potentieel van de Biobased Economy te ontwikkelen. De MVO-sector zal actief deze samenwerking opzoeken. Het Bestuur wordt gevraagd goedkeuring te geven aan de conclusies en het actieprogramma zoals in dit rapport beschreven. Het eindrapport zal daarna in het kader van de MJA3 aan de overheid (ministerie van EL&I en Agentschap NL) en de MVO-bedrijven worden aangeboden en zal de komende jaren bepalend zijn voor de activiteiten van MVO op het gebied van het bevorderen van energie-efficiëntie. -0-0-0-0-0Rijswijk, 12 januari 2012
ROUTEKAART MARGARINE, VETTEN EN OLIËN PROCESEFFICIËNTIE EN BIOBASED ECONOMY ALS SLEUTEL TOT FORSE ENERGIEBESPARINGEN
Een gezamenlijk initiatief van: Productschap MVO
Frank Bergmans (projectleider) en Frans Claassen (eindverantwoordelijke Routekaart)
Atos Consulting
Rien Gouweloos, Hanneke Lankveld, Sven Oudkerk (procesbegeleiders) Mogelijk gemaakt met ondersteuning van
Het Ministerie van Economische Zaken, Landbouw en Innovatie via Agentschap NL Stefan Schuurmans Stekhoven (projectsecretaris)
2
De MVO-Routekaart is uitgevoerd door de bedrijven uit de MVO-sector en mede mogelijk gemaakt door:
3
Inhoud 1
De MVO-sector en de Routekaart ............................................................. 10
1.1
Inleiding en doelstelling Routekaart .......................................................... 10
1.3
Afbakening.............................................................................................. 11
1.2
Visie van de MVO-sector .......................................................................... 10
2
Introductie MVO-sector ........................................................................... 13
2.1
De sector in vogelvlucht ........................................................................... 13
2.3
De MVO-sector, energie en duurzaamheid ................................................ 15
2.2 2.4
Kansen voor de MVO-sector ..................................................................... 15 Over het Productschap MVO ..................................................................... 18
3
Naar een duurzame MVO-sector............................................................... 19
3.1
Innovaties in proces-efficiëntie – Energiebewust procesbeheer .................. 20
3.2 3.3 3.4 3.5
Innovaties in proces-efficiëntie – Waterbeheer .......................................... 24 Innovaties in proces-efficiëntie – Membranen ........................................... 27 Innovaties naar de biobased economy – Valoriseren oliën en vetten ........... 32 Innovaties naar de biobased economy – Valoriseren melen ........................ 39
4
Energiegebruik van de MVO-sector op weg naar 2030............................... 44
4.1
Scenario’s ............................................................................................... 44
4.3
Ketenprojecten ........................................................................................ 45
4.2 4.4 4.5
Productieproces ....................................................................................... 45 Duurzame energie ................................................................................... 47 Conclusies............................................................................................... 47
5
Actieprogramma ...................................................................................... 48
5.1
In samenwerking tot actie ........................................................................ 48
5.3
Innovaties tot 2030.................................................................................. 51
5.2
Sturing en communicatie.......................................................................... 50
Bijlage 1 Werkgroepen Routekaart MVO .............................................................. 53 Bijlage 2 Contactgegevens betrokken expertisepartijen ....................................... 54 Bijlage 3 Gebruikte afkortingen .......................................................................... 55 Bijlage 4 Mogelijkheden waterhuishouding MVO-sector ...................................... 56 Bijlage 5 Factsheet MVO-VAPRO cursus ‘De energiebewuste operator’ ................. 58 4
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
Voorwoord Het is goed om ook in economisch sombere tijden naar de toekomst te kijken die verder aan de
horizon ligt. Dit MVO-Routekaartrapport toont een positief perspectief voor 2030. Innovaties maken het mogelijk om efficiënter om te gaan met energie en innovatieve technologieën brengen nieuwe
producten op bestaande en nieuwe markten.
De tijd is er rijp voor. Stijgende grondstofprijzen en aandacht voor duurzame ontwikkeling zijn een stimulans om de mogelijkheden van hernieuwbare grondstoffen nader te onderzoeken. En extra
aandacht voor energie kan helpen om de concurrentiepositie te verstevigen. Met een sterke agro-
industrie, chemie en logistiek is Nederland bovendien in de ideale positie om alle ketenpartijen voor een biobased economy bij elkaar te brengen.
Maar innovatie gaat niet vanzelf. De studies die zijn uitgevoerd tijdens de Routekaart laten zien dat er
potentie is maar de benodigde innovatieve technologie moet nog worden ontwikkeld, is nog niet ver
genoeg doorontwikkeld of moet nader worden getest. Ook de verbeterde prijs-prestatieverhouding van nieuwe product/markt combinaties moet de huidige en toekomstige afnemers overtuigen. Dit vraagt
inzet, creativiteit, doorzettingsvermogen en bereidheid tot investeren in onderzoek. Dit rapport biedt aanknopingspunten voor bestaande en potentieel nieuwe afnemers van de MVO-keten, zoals de diervoederindustrie en de chemiesector.
Het Bestuur dankt de medewerkers uit de MVO-bedrijven voor hun inzet en bijdrage in de diverse
werkgroepen en workshops. Zonder hun inbreng had dit resultaat nooit tot stand kunnen komen. Hun commentaar bij de uitvoering van de diverse studies heeft gezorgd voor een voor de sector bruikbaar
resultaat. Bovendien zijn we het ministerie van EL&I, Agentschap NL en de betrokken externe adviseurs erkentelijk voor hun bijdrage aan dit project.
Het Bestuur heeft goedkeuring gegeven aan dit rapport en roept alle MVO-bedrijven op om hun
commitment te geven aan de in deze Routekaart beschreven trajecten.
Namens het Bestuur van Productschap MVO,
Wim Oosterhuis Voorzitter
Frans Claassen
Secretaris / directeur
5
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
Samenvatting Voor u ligt de Routekaart voor de Margarine, Vetten en Oliën (MVO) sector. De Nederlandse MVOsector is een gezonde en in de afgelopen jaren groeiende sector met een omzet in 2011 van 5,6
miljard euro. De MVO-bedrijven zijn internationaal toonaangevend en hebben door een uitstekende technische en kennisinfrastructuur en moderne productiefaciliteiten een sterke concurrentiepositie.
Doelstelling Routekaart
De MVO-Routekaart geeft invulling aan de derde MeerJarenAfspraken energie-efficiëntie (MJA3). Het
Productschap MVO heeft de Routekaart in samenwerking met de bedrijven in de sector opgesteld en
bouwt voort op de Voorstudie uit 2010. Op deze wijze vervult het Productschap haar rol als facilitator
voor het behalen van duurzaamheidsdoelstellingen in de MVO-sector.
De doelstelling van een Routekaart is 30% energie-efficiëntie verbetering in 2020 ten opzichte van
2005, met een werkhypothese van 50% energie-efficiëntie verbetering in 2030. De MVO-sector heeft in 2010 al 8% energiebesparing uit procesmaatregelen ten opzichte van 2005 gerapporteerd. Met de in
deze Routekaart benoemde innovaties en innovatietrajecten kan de sector tot 2030 hier ongeveer 23% (2.0 PJ) aan toevoegen. Een veelvoud aan energiebesparing kan echter worden behaald door in de
chemie grondstoffen op basis van fossiele oliën te vervangen door producten uit de MVO-sector op
basis van biomassa.
Deze Routekaart past in de visie van het Productschap op de sector: een internationale concurrerende sector die zijn maatschappelijke verantwoordelijkheid neemt. De MVO-sector is al sinds 1993 een
actieve deelnemer aan de achtereenvolgende MJA’s. Zij heeft over de gehele looptijd gemiddeld 2% per jaar efficiëntieverbetering weten te bereiken en toont met deze Routekaart aan dat zij voortvarend
verder gaat op de ingeslagen weg. Als onderdeel van complexe internationale productieketens speelt zij ook een belangrijke rol in het stimuleren van duurzaamheid in aanpalende sectoren.
In de Voorstudie zijn een aantal richtingen geselecteerd, die verder zijn uitgewerkt in deze Routekaart.
Er zijn kansrijke innovaties geïdentificeerd, welke energiewinst opleveren en een aanwijsbaar
marktpotentieel hebben voor de MVO-bedrijven. Diverse gerenommeerde kennisinstellingen hebben in het kader van de Routekaart deze innovaties nader onderzocht. Per innovatie is het potentieel
geschetst en is het duidelijk waar uitdagingen en randvoorwaarden liggen. Het onderzoek heeft de
overtuiging versterkt dat duurzame ontwikkeling en winstgevendheid in de MVO-sector hand in hand
kunnen gaan.
Het onderzoek is uitgevoerd rond twee innovatiethema’s. Membranen, water en energiebesparing door gedrag betreffen (interne) innovaties door proces-efficiëntie. Innovaties richting de Biobased Economy omvatten (keten) innovaties, die gericht zijn op het produceren van innovatieve producten voor
(nieuwe) markten. Onder het thema Innovaties richting de Biobased Economy wordt onderscheid gemaakt in het valoriseren van oliën en vetten en het valoriseren van melen (droge fracties).
Innovaties door proces-efficiëntie – Energiebesparing door gedrag
De MVO-sector heeft al veel bereikt op het gebied van energiebewust procesbeheer. Tegelijk is er de wetenschap dat er nog een aanzienlijk potentieel onbenut is. Door verdere stappen rond bewust
duurzaam en energie-efficiënt werken, de invoering van geavanceerde meet- en kwaliteitssystemen en
procesoptimalisatie verwacht de sector richting 2030 nog ongeveer 15% extra energie-efficiëntie te kunnen bereiken, bij het huidige productievolume ruim 1.300 TJ. Als concrete eerste stap is in het kader van het Routekaarttraject de cursus “De energiebewuste operator” ontwikkeld, waarvan een
6
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
effect van 2% (1.7 TJ) op het energieverbruik wordt verwacht. De verwachting is dat de cursus een stimulans zal zijn voor verdere verbetervoorstellen voor energie-efficiënt werken.
Innovaties door proces-efficiëntie – Water
In deze Routekaart is een twaalftal kansrijke maatregelen bijeengebracht om het verbruik van water en het daaraan gerelateerde energieverbruik binnen de in Nederland gevestigde productiefaciliteiten
terug te brengen. Vaak zijn deze innovaties interessant voor een of enkele specifieke bedrijven in de sector. Concrete substantiële energiebesparingen worden vooral verwacht van de monitoring van de kwaliteit van het condensaat, verwijdering van mineralen uit ketelvoedingswater en anaerobe
behandeling van afvalwater. Totaal kan een besparing bij het huidige productievolume van meer dan 180 TJ worden bereikt. De economische haalbaarheid van deze innovaties vergt nader onderzoek.
Daarom is besloten tot de eerste stap de ontwikkeling van een rekenmodel om watergebruik en kosten en baten van deze maatregelen op bedrijfsniveau te bepalen.
Innovaties door proces-efficiëntie – Membranen
Een membraan is een scheidingsvlak dat stoffen beneden een zekere molecuulgrootte doorlaat en
daarboven niet. Membranen kunnen dus worden gebruikt om oplossingen en gassen te scheiden. De
waarde voor de MVO-sector ligt erin dat membranen de mogelijkheid hebben dit tegen lagere kosten
en energiegebruik te doen ten opzichte van de nu gebruikte technologieën. De belangrijkste
kandidaten voor toepassing zijn het scheiden van hexaan uit ruwe olie, het ontslijmen van olie en het terugwinnen van het oplosmiddel (aceton) bij natte fractionering. Na onderzoek lijkt toepassing voor verwijdering van vrije vetzuren uit olie minder kansrijk. Membranen zijn tot nu in de MVO-sector
weinig toegepast omdat zij snel dichtslibben. Door het gebruik van vibrerende membranen lijkt dit
probleem opgelost en is de technologie klaar voor applicatieonderzoeken op semi-pilot schaal om de
betrouwbaarheid te bewijzen. Bij het huidige productievolume ligt een besparing van 500 TJ in het verschiet.
Innovaties richting de Biobased Economy – Valoriseren oliën en vetten
Onder valorisatie verstaan wij de conversie van een grondstof of tussenproduct tot de meest waardevolle combinatie van eindproducten. Voor oliën en vetten ligt het belangrijkste
toepassingsgebied in bioplastics. De oleochemie, onderdeel van de MVO-sector, biedt uitzicht op
energiezuinige productie van bioplastics en andere kunststoffen die langketenige koolstofketens vergen, zoals voor thermoharders en textielvezels. Biobased productie op basis van suikers en
zetmelen is hiervoor minder geschikt. Het marktaandeel van oleochemie producten ten opzichte van de minerale oliën in de organische chemie kan in 2030 verdubbelen tot 10%. Voorwaarden zijn een
toename van productie van oliën en vetten (door bijvoorbeeld gisten en schimmels), de acceptatie van GGO’s en een ‘level playing field’ voor alle producten die olie als grondstof hebben.
Innovaties richting de Biobased Economy – Valoriseren melen
Als nevenproduct produceert de MVO-sector een grote hoeveelheid dierlijk en plantaardig meel.
Valoriseren van deze melen draagt bij aan de totale energie-efficiëntie en de winstgevendheid van het MVO-bedrijf. In het kader van de biobased economy is daarom onderzoek uitgevoerd naar nieuwe
toepassingen voor dit meel en de componenten daarin zoals eiwitten en vezels in het bijzonder uit
zonnebloempitten, raapzaad, en dierlijke meel. Alhoewel de focus van de MVO-Routekaart ligt op de
productieprocessen van oliën en vetten kunnen nieuwe en verbeterde conversieroutes voor meel bijdragen tot een grotere energie-efficiëntie van de gehele productieketen. Er zijn 19 concrete
mogelijkheden benoemd. Om te bepalen wat hieruit de meest kansrijke zijn, is nader onderzoek naar
de toepassingsmogelijkheden van de eiwitten nodig. In eerste instantie betreft dit onderzoek naar de
functionaliteiten van de diverse eiwitten, de mogelijkheden als grondstof voor de productie van
bioplastics en verhoging van de verteerbaarheid door hydrolisering. Deze Routekaart focust op meel
7
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
van raapzaad, zonnebloempitten en dierlijk meel. Soja en sojameel zijn belangrijke grondstoffen in de
MVO-sector maar zijn buiten beschouwing gelaten vanwege de hoge nutritionele waarde van sojameel voor de diervoederindustrie.
Een vuistregel zegt dat een biobased productieroute 50% minder energie verbruikt dan de huidige productieroute gebaseerd op fossiele grondstoffen. Naast de materiaal-gerelateerde
koolstofvervanging biedt gebruik van biomassa de mogelijkheid om conversie te realiseren door
energie-extensieve biotechnologische processen, waarmee energie-intensieve thermochemische
omzetting kan worden vervangen. Bij het huidige productievolume en marktaandeel van MVO in de organische chemie betekent dit, voor oliën en melen samen, een energiebesparing van 13 PJ.
Afhankelijk van het veronderstelde groeiscenario voor deze substitutie van fossiele door biobased grondstoffen kan dit oplopen tot boven de 50 PJ. Potentieel kan de MVO-sector dus voor
energiebesparingen staan die een orde groter zijn dan de 50% energie-efficiëntie doelstelling uit de MJA3.
MVO-sector in samenwerking met partners en overheid
De Routekaart geeft inzicht in de mogelijkheden die de MVO-bedrijven individueel kunnen oppakken. Daarnaast is het duidelijk dat een substantiële energie-efficiëntie verbetering alleen bereikt kan
worden als er een gezamenlijke aanpak en partnerships worden ontwikkeld. Hierbij kan het
Productschap MVO een rol spelen. De sector zoekt niet alleen partners in de eigen omgeving maar ook daarbuiten, zoals in de chemie (valorisatie oliën) en in de diervoederindustrie (valorisatie melen).
De MVO-sector zoekt aansluiting bij het topsectorenbeleid van de overheid. Actief overheidsbeleid om
de transitie naar een biobased economy te stimuleren is van groot belang. Daarbij moet een gelijk speelveld voor bio-energie en andere biobased toepassingen worden gecreëerd. De overheid kan
marktintroducties gemakkelijker maken door passende wet- en regelgeving, Green Deals of door als
launching customer op te treden. Daarnaast verwacht de sector gerichte financiële ondersteuning voor onderzoek.
Tenslotte
Op basis van maatregelen binnen de productieprocessen van de eigen sector verwacht MVO in het
tijdvak 2005-2030 een energie-efficiëntie van ruim 30% te realiseren. Nog veel grotere besparingen
liggen in het verschiet door samen met ketenpartners en overheid het potentieel van de biobased economy te ontwikkelen. De MVO-sector zal actief deze samenwerking opzoeken.
8
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
Leeswijzer Hoofdstuk 1 is de inleiding voor de Routekaart en geeft op hoofdlijnen weer hoe de MVO-sector vorm en inhoud heeft gegeven aan de Routekaart. Daarnaast beschrijft dit hoofdstuk welke onderdelen niet zijn meegenomen in de Routekaart (afbakening).
Hoofdstuk 2 beschrijft de sector in vogelvlucht, op welke manier hij al jaren vorm geeft aan duurzame
ontwikkeling en energie en welke rol het Productschap MVO speelt in de sector.
Hoofdstuk 3 is het hart van het rapport. Het laat zien welke Routekaart-trajecten tot 2030 de sector in
2011 heeft ontwikkeld. In de paragrafen 3.1 tot en met 3.5 worden innovaties besproken. Elk van deze
paragrafen is als volgt opgebouwd:
▶ Inleiding
▶ Mogelijkheden van de innovatie voor de MVO-sector ▶ Impact van de innovatie op de MVO-sector ▶ Ontwikkeltraject voor de MVO-sector, met randvoorwaarden en aanbevelingen vanuit de diverse rapporten voor de individuele MVO-bedrijven ▶ Conclusies inclusief een beschrijving van de focus die het Productschap MVO heeft gekozen binnen de innovatie. Hoofdstuk 4 beschrijft welke impact de innovaties uit hoofdstuk 3 hebben op het behalen van de MJA3-doelstelling in 2030.
Hoofdstuk 5 laat zien op welke manier de MVO-sector invulling kan geven aan het uitvoeren van de
innovaties door middel van samenwerking met partijen in en buiten de sector. Dit hoofdstuk toont de acties in onderlinge samenhang volgens het pad van innovatie tot aan 2030. De acties zelf zijn al beschreven in hoofdstuk 3.
Aan dit rapport ligt onderzoek ten grondslag van vier kennisinstellingen en adviesbureaus: ▶ Food & Biobased Research van Wageningen UR
▶ Valorisation of Plant Production Chains van Wageningen UR ▶ EproConsult ▶ Membraan Applicatie Centrum Twente De adviesbureaus KWR en Wetsus hebben een bijdrage geleverd aan een workshop over waterbeheer in de MVO-industrie. Advies- en trainingsorganisatie VAPRO heeft samen met het Productschap MVO de cursus ‘De energiebewuste operator’ ontwikkeld.
De onderzoeksrapporten zijn op aanvraag verkrijgbaar bij Productschap MVO (Frank Bergmans,
[email protected]).
9
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
1 1.1
De MVO-sector en de Routekaart Inleiding en doelstelling Routekaart
De Margarine, Vetten en Oliën (MVO) sector heeft een Routekaart opgesteld: een instrument ter
realisatie van de derde MeerJarenAfspraken energie-efficiëntie (MJA). De MJA is een convenant tussen de Nederlandse overheid en het bedrijfsleven om in samenwerking tot energie-efficiëntie verbetering te komen. De doelstelling is 30% energie-efficiëntie verbetering in 2020 ten opzichte van 2005, met
een werkhypothese van 50% energie-efficiëntie verbetering in 2030. De doelstelling van 50% in 2030 is niet haalbaar door optimalisatie alleen: nieuwe en grotere veranderingen en ideeën zijn nodig. De
Routekaart voorziet in het genereren van deze veranderingen en ideeën met ondersteuning vanuit het ministerie van Economische Zaken, Landbouw en Innovatie.
De Routekaart is één van de mogelijkheden voor de MVO-sector om zijn sterke positie te behouden en
zelfs te vergroten. Hier wordt niet alleen gekeken naar de (technologische) mogelijkheden om energieefficiëntie verbeteringen in de eigen sector te realiseren, maar ook op welke manier de MVO-sector, door intensieve samenwerking met verschillende ketenpartners, kan komen tot energie-efficiëntie verbetering in de diverse ketens waarin de MVO-sector een rol speelt.
De MVO-sector is er van overtuigd dat bedrijfscontinuïteit goed samengaat met duurzame
ontwikkeling en ziet dan ook geen bedreigingen maar kansen. Vanuit dit perspectief is het
Productschap MVO gestart met de Routekaart, als vervolgstap op de Voorstudie uit 2010. Uit de
Voorstudie bleek dat de sector reeds actief werkt aan diverse onderdelen van duurzame ontwikkeling.
De Routekaart bouwt verder op de ingezette route van de sector naar 2030.
1.2
Visie van de MVO-sector
De Routekaart beschrijft de wijze waarop de MVO-sector zijn ambitie ten aanzien van de MJA gaat
realiseren. In 2030 is de MVO sector een innovatieve, transparante en rendabele sector, die streeft naar een significante bijdrage aan de verduurzaming van de samenleving. Een centrale maatschappelijke
positie is daarbij van belang. Deze ambitie sluit aan bij de visie van het Productschap MVO:
‘Het Productschap MVO zet zich samen met het bedrijfsleven in voor een internationale concurrerende sector die zijn maatschappelijke verantwoordelijkheid neemt.’ Er is gekozen voor het ontwikkelen van (innovatieve) producten en technologieën, maar er is ook
gekozen voor het optimaliseren van de huidige processen door middel van gedrag. Er is gekeken naar de verwachte impact op de energiehuishouding en duurzaamheid en naar de bijdrage aan de
toegevoegde waarde van de sector (positionering op de markt). De Routekaart omvat de volgende twee thema’s:
▶ Innovaties in proces-efficiëntie ▶ Innovaties naar de biobased economy Deze innovaties zijn verder uitgewerkt in deel-innovaties, die door de individuele MVO-bedrijven
alsmede in sectorverband kunnen worden uitgevoerd. De innovaties zijn zo concreet mogelijk
uitgewerkt zodat de bedrijven de betreffende innovaties gemakkelijk kunnen overnemen in hun eigen bedrijfsbeleid.
Door deze combinatie van realisme (korte termijn) en innovatie (middellange tot lange termijn) voorziet
de MVO-sector een versterkte concurrentiepositie in 2030: door het continueren van
kostenbesparingen (o.a. door energie-efficiëntie), door de huidige klanten op dezelfde hoogwaardige
10
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
wijze te blijven bedienen, door het consolideren van bestaande markten en door het aanboren van
nieuwe markten. Daarnaast geven de diverse innovaties een stimulans aan duurzame ontwikkeling in de MVO-sector en ver daarbuiten.
1.3
Afbakening
Het uitvoeren van een Routekaart betekent maken van keuzes en daarmee afbakenen van
onderwerpen. Figuur 1 geeft weer welke onderdelen van de keten binnen de scope van de Routekaart vallen. De volgende onderwerpen zijn niet meegenomen in de Routekaart: ▶ Duurzame energie ▶ Teelt ▶ Bleekaarde
Duurzame energie
In het onderzoek voor deze Routekaart is, in navolging van de Voorstudie en voorgaande jaren binnen
de MJA, geen structureel onderzoek gedaan naar mogelijkheden voor de opwekking of het gebruik van
duurzame energie. De MVO-sector produceert zelf biobrandstoffen maar voorziet geen grote
innovaties binnen het onderwerp duurzame energie voor de sector zelf. Deze heeft het laaghangende fruit als geplukt (bijvoorbeeld in gebruik name van warmte-krachtkoppeling (WKK) installaties).
Duurzame energie zal al product wel worden ingekocht indien het prijstechnisch gaat concurreren met de huidige conventionele energieproducten. Teelt
Er is al veel gaande op het gebied van de teelt en het Productschap MVO zet zich al jaren in voor een
duurzame teelt. Daarnaast is teelt nodig voor productie van gewenste eigenschappen en samenstelling van oliën. Echter de invloed van een Routekaart op de teelt, die zich in het buitenland bevindt, is zeer beperkt. Daarom is er voor gekozen, conform de Voorstudie, om teelt buiten de Routekaart te laten.
Bleekaarde
Bleekaarde is tijdens de Voorstudie genoemd als een thema dat potentie leek te hebben voor de MJA3doelstellingen. Het is echter gedurende de Routekaart gebleken dat bleekaarde toch weinig kansen
biedt om significante energie-efficiëntie verbeteringen te realiseren. Er is een korte studie gedaan naar mogelijkheden om bleekaarde te verwerken. Een overzicht hiervan is bij het Productschap op aanvraag verkrijgbaar.
11
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
Figuur 1 De MVO-sector in beeld (teelt, productie en toepassingen) en afbakening voor de Routekaart
12
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
2 2.1
Introductie MVO-sector De sector in vogelvlucht
Margarine, frituurvet, brood en banket, soepen, sauzen, zepen, wasmiddelen, diervoeder, biodiesel, smeermiddelen, medicijnen en cosmetica Natuurlijke oliën en vetten vinden hun weg naar vele soorten producten. De MVO-sector voegt waarde toe en geeft structuur aan diverse voedings-, gezondheids- en verzorgingsproducten die de consument dagelijks gebruikt.
De MVO-sector kent een plantaardige en een dierlijke component en levert aan diverse ketens in
Nederland zoals de voedingsmiddelenindustrie (54%), de diervoederketen (23%), de (oleo)chemische industrie (6%) en de energiesector (17%) (zie ook Figuur 2). Hier levert de sector de hoogwaardige (hulp- of grond)stoffen die voor deze ketens van belang zijn zoals oliën voor voedingsmiddelen,
eiwitten voor diervoeder, bulkchemicaliën voor de chemie of biodiesel.
Alle producten worden door de MVO-sector met zorg en aandacht geproduceerd uit ruwe plantaardige
oliën, oliezaden en dierlijke vetten (zie ook Figuur 2). Ruwe plantaardige oliën en oliezaden worden voor ruim 98% geïmporteerd. Globaal ziet de herkomst van de MVO-grondstoffen er als volgt uit: ▶ Palmolie: Zuidoost-Azië
▶ Soja: Noord- en Zuid-Amerika ▶ Raapzaad (voor raapolie) en zonnebloempitten: Oost-Europa ▶ Kokosvet: Azië ▶ Dierlijk vet: voornamelijk uit Nederlandse slachterijen.
Figuur 1 Oliën en vetten in de Nederlandse industrie en als toepassingen (2011)
Figuur 2 Oliën en vetten in de Nederlandse industrie en toepassingen (2011) In Nederland worden de grondstoffen verder bewerkt in één van de 49 productielocaties (zie tabel 1). Productielocaties in MVO-sector in Nederland
#
Verwerkers oliezaden (crush)
5
Uitsmelters dierlijke vetten Raffinadeurs/harders
9 13
Margarine-/spijsvetfabrikant
8
Vetrecyclingbedrijven
7
Oleochemie
1
13
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
Opslagbedrijven
6 Totaal
49
Tabel 1 Productielocaties MVO-sector 2011 De grondstoffen worden bewerkt tot olie met de gewenste eigenschappen. Om oliën specifieke smelteigenschappen en structuur te geven, voor bijvoorbeeld margarine, volgen extra
bewerkingsstappen. De voornaamste MVO-processen zijn crush (het malen van de plantaardige
grondstoffen), raffinage (van ruwe olie tot zuivere olie), margarine- en sausproductie, verwerking van
slachtbijproducten en oleochemie (productie van energieproducten en chemicaliën, waaronder
biotransportbrandstoffen als biodiesel). De MVO-sector zorgt er tevens voor dat de grondstoffen
optimaal worden verwerkt: ook de rest- en bijproducten worden ingezet in de meest hoogwaardig
mogelijke toepassingen.
De sector past het streven toe van Rethink (grondstoffenvoorziening), Reduce (energieverbruik,
ecologische voetafdruk en milieubelasting) & Reuse (hergebruik reststromen). Daarom zijn er in de
sector weinig bij- en reststromen waarvoor geen geschikte verwerking of toepassing is.
Kader 1 Facts & figures MVO-sector op een rijtje
De MVO-sector omvat alle bedrijven die actief zijn in de verwerking van of handel in oliezaden en verwerking of productie
van plantaardige oliën, dierlijke vetten en de producten die daarvan gemaakt worden.
Productiewaarde (2011): 5,6 miljard euro
Aantal medewerkers: 5.300
Stabiel consumptief verbruik per hoofd van de bevolking van vetten en oliën (2010) 20,6 kilogram
Sterke concentratie van MVO-bedrijven in en rond Rotterdamse en Amsterdamse havens
De invoer van MVO-producten in 2010 steeg met 134.000 ton, de waarde van de invoer steeg met 675 miljoen euro.
De binnenlandse leveringen van vetten en oliën namen in 2010 met 8,4% toe tot 1,567 miljoen ton
14
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
2.2
Kansen voor de MVO-sector
Toenemende consumptie van oliën en vetten, groeiende vraag naar hoogwaardige en gezonde producten, biobrandstoffen, biobased economy, technologische innovaties en multilaterale en regionale vrijhandelsinitiatieven.
Bedreigingen voor de MVO-sector Druk op beschikbare grondstoffen, economische crisis, opkomst lokale productie in productielanden, concurrentie vanuit andere sectoren, ontbrekende acceptatie genetisch gemodificeerde organismen (GGO’s), grillige consumentenmarkt en veranderende eisen aan voeding. Er zijn allerlei ontwikkelingen gaande in de omgeving van de MVO-sector: politieke, economische,
sociale, maar ook duurzaamheidsontwikkelingen. Het gaat om complexe processen in internationale
ketens met veel belanghebbenden. Om verandering te bewerkstelligen is samenwerking met betrokken bedrijven, overheden en maatschappelijke organisaties cruciaal. Nederland speelt daarin internationaal een toonaangevende rol. De MVO-sector kan het hoofd bieden aan deze ontwikkelingen door een
aantal unieke en sterke kenmerken: ▶ Moderne productiefaciliteiten ▶ Productdifferentiatie
▶ Een sterke kennispositie
▶ Een goede infrastructuur
▶ Ketensamenwerking ten behoeve van duurzame grondstoffen
▶ Sterke, internationaal concurrerende bedrijven
De Nederlandse MVO-sector is een grote verwerker van oliehoudende zaden (top 3 Europa) en behoort
tot de grootste producenten in Europa van geraffineerde en bewerkte plantaardige oliën en vetten. Nederland kent tevens een sterke diervoeder- en voedingsmiddelenindustrie die de positie van de
Nederlandse MVO-sector versterkt. Al deze kenmerken zorgen er voor dat de benoemde kansen met
beide handen worden aangepakt en de bedreigingen het hoofd worden geboden.
2.3
De MVO-sector, energie en duurzaamheid
De MVO-sector neemt al sinds 1993 deel aan de Meerjarenafspraak Energiebesparing (MJA1, 2 en 3). Het (primair) energiegebruik van de MVO-sector in 2010 was 8.431 TJ (zie Figuur 3 en kader 2). Kader 2 Energie tastbaar maken
1 Petajoule (PJ) komt overeen met het jaarlijkse energiegebruik van 12.000 huishoudens. 1 PJ is gelijk aan 1015
joules en is gelijk aan 1000 Terajoule (TJ). 1 TJ is dus gelijk aan 1012 joule.
In 2010 gebruikten de deelnemende MVO-bedrijven samen 8431 TJ primaire energie. Dit komt overeen met het
gemiddelde jaarlijkse energiegebruik (elektra en gas samen) van ruim 100.000 Nederlandse huishoudens.
Bron: Voortgangsrapport MJA-monitoring over 2010 Margarine-, Vetten- en Oliënindustrie, Agentschap NL 2011
15
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
Figuur 3 Ontwikkeling primair energiegebruik over de periode 2005-2010 van de MVO-sector. Bron:
Voortgangsrapport MJA-monitoring over 2010 Margarine-, Vetten- en Oliënindustrie, Agentschap NL 2010
Figuur 3 laat zien dat het primair energieverbruik over de periode 2005-2010 is toegenomen. Energieefficiëntie maatregelen in het productieproces hebben in deze periode 8% besparing opgeleverd. De stijging is het gevolg van een stijging in productievolume van de MVO-sector: de Nederlandse
oliezadenverwerking en productie van ruwe vetten en oliën en schroot is deze zelfde periode met
28,7% gegroeid. Ook andere productiecijfers vertonen een stijgende lijn: bewerkte oliën en vetten +6,4%, raffinagevetzuren + 15%, margarines, halvarines en spijsvetten 23%.
De sector heeft over de gehele looptijd gemiddeld 2% per jaar efficiëntieverbetering weten te bereiken en loopt op schema. De belangrijkste maatregelen ten aanzien van energie-efficiëntie verbetering
hebben tot nu toe gelegen op het gebied van good housekeeping en procesefficiëntieverbetering. Een aantal concrete voorbeelden van verbeteringen (op sectorniveau) zijn:
▶ Optimalisatie van het degummingsproces (ontslijmen) leverde 14,2 TJ op ▶ Stoomejecteurs vervangen door vacuümpompen leverde 11 TJ op ▶ Luchtlekkages verhelpen leverde 9,4 TJ op ▶ Optimalisatie van transporten leverde 4,3 TJ op In 2009 hebben alle MJA3-deelnemers (zie kader 4) per vestiging een Energie-efficiëntie plan (EEP)
opgesteld voor de periode 2009-2012. In het EEP is de energie-efficiëntie doelstelling vastgelegd en gekoppeld aan concrete energiebesparingsmaatregelen samen met een planning om deze uit te
voeren. De EEP’s worden vierjaarlijks opgesteld, conform de eisen vanuit de MJA. De EEP’s over de periode 2009-2012 zijn allen positief beoordeeld door Agentschap NL.
De inhoud van de EEP’s vormt de basis voor het meerjarenplan (MJP) van de MVO-sector. Het MJP over de periode 2009-2012 kent voor 2012 een doelstelling ter verbetering van de energie-efficiëntie van 12,7% ten opzichte van het basisjaar 2008. Deze doelstelling is opgebouwd uit maatregelen op het
gebied van procesefficiëntie (10,7%), duurzame energie (1,8%) en ketenprojecten (0,2 %) (zie ook Figuur
4). Duurzame energie heeft voor de MVO-sector een lagere prioriteit (zie paragraaf 1.3 ‘Afbakening’ voor onderbouwing waarom duurzame energie geen onderdeel van de Routekaart uitmaakt).
16
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
Kader 3 Bedrijven die deelnemen aan de MJA3 verplichten zich ertoe:
▶ Zich in te spannen om gezamenlijk 30% energie-efficiëntieverbetering te bereiken in de periode 2005-2020 ▶ Vierjaarlijks een energie-efficiëntieplan (EEP) op te stellen ▶ Zogenoemde ‘zekere’ besparingsmaatregelen uit te voeren (terugverdientijd kleiner dan vijf jaar) ▶ Systematische energiezorg in te voeren ▶ Zich in te spannen om energie-efficiënte door middel van ketenefficiëntie en duurzame energie te realiseren ▶ Jaarlijks te rapporteren over de voortgang van de uitvoering van het convenant
Figuur 4 Uitgevoerde maatregelen MVO-sector 2006-2010. Bron: Voortgangsrapport MJA-monitoring over 2010 Margarine-, Vetten- en Oliënindustrie, Agentschap NL 2011 Kader 4 De bedrijven die deelnemen aan de MJA
AarhusKarlshamns AB, ADM, Cargill, IOI Group, Wilmar Edible Oils BV, Romi Smilfood, Unilever Nederland
Food Factories, Unimills, Vetsmelterij Bosland. Zij omvatten 80% van de totale productie van de MVO-sector en 80% van het energieverbruik van de totale sector.
De sector heeft ook breder dan voor alleen energie een aantal ambities geformuleerd op het gebied van duurzaamheid en ook daarvoor al goede resultaten behaald. Ambities MVO-sector
▶ Eind 2015 worden er in het geval van palmolie, sojaolie en dierlijk vet alleen nog maar duurzame grondstoffen gebruikt en zijn er voor andere grondstoffen concrete stappen gezet voor
verduurzaming
▶ Stimuleren goed opgeleide werknemers en interesse voor werken in de MVO-sector
▶ Toename gebruik van duurzame oliën en vetten
▶ De toelating en acceptatie van genetisch gemodificeerde organismen (GGO’s) in Europa loopt gelijk met die in de rest van de wereld
▶ Toename gebruik van gezonde oliën en vetten in een verantwoorde voeding
▶ Bevorderen kennis over gezondheid en duurzaamheid van oliën en vetten
▶ Inzameling gebruikt frituurvet bij consumenten laten stijgen naar 10 miljoen liter in 2015
▶ Een transparante sector in 2015 die kwaliteit en voedselveiligheid goed heeft geborgd
17
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
Behaalde resultaten tot 2011
▶ Erkenning van de Roundtable on Sustainable Palm Oil (RSPO) als de standaard
voor duurzame palmolie
▶ 10% van wereldwijde productie palmolie RSPO-gecertificeerd
▶ Transparante handelsstroom waarmee duurzame palmolie gekocht en gevolgd kan worden
▶ Roundtable on Responsible Soy (RTRS)-gecertificeerde soja in 2011 op Europese markt
▶ Oprichting Nederlandse Taskforces Duurzame Soja en Duurzame Palmolie ▶ Uitbreiding online kenniscentrum MVO
▶ Gehalte transvetten in voeding teruggedrongen tot minder dan 1 energieprocent. Dalende trend
ingezet bij verzadigde vetzuren
▶ Aandeel vloeibaar frituurvet in horeca gestegen naar 78%
▶ Bewustzijn vergroot over belang margarine voor jonge kinderen
▶ Lancering draaischijf en website www.kiesgezondvet.nl
▶ Inzameling gebruikt frituurvet bij huishoudens gestegen naar 15% van de consumentenmarkt ▶ 5000 vrachtwagenbewegingen minder, met gemiddeld 1.6 miljoen minder kilometers, in
samenwerking met het programma Duurzame Logistiek
2.4
Over het Productschap MVO
Betrokken, Omgevingsbewust en Dienstverlenend Het Productschap Margarine, Vetten en Oliën (MVO) is een samenwerkingsverband van ondernemingen in de oliën- en vettensector. MVO is ingesteld via de Wet op de bedrijfsorganisatie. De organisatie heeft daardoor een publiekrechtelijk karakter. Productschap MVO ontplooit activiteiten die in het
belang zijn van de keten én het algemeen belang dienen. MVO is door zijn positie als ketenorganisatie en publiekrechtelijke instantie de intermediair
tussen bedrijven, werknemers en externe partijen. Het Productschap MVO is informatiebron,
dienstverlener, coördinator, initiatiefnemer en aanjager (zie ook Figuur 5).
De belangrijkste taken van MVO zijn:
▶ Het bij elkaar brengen van partijen uit de
gehele MVO-keten en het bieden van een
platform voor overleg, meningsvorming en afstemming (platform)
▶ Het behartigen van het sectorbelang en het optreden als woordvoerder bij sectorbrede
thema’s en activiteiten (belangenbehartiger)
▶ Het realiseren van doelstellingen op het terrein van gezondheid en duurzame ontwikkeling (zelfregulering)
▶ Het ontwikkelen en delen van betrouwbare en
genuanceerde informatie en het delen van kennis
Figuur 5 Positie Productschap MVO, bron Visie 20112015
met de sector (kenniscentrum)
MVO is gevestigd in Rijswijk en zet zich in voor een internationaal concurrerende sector met Nederland als belangrijkste werkterrein. De organisatie bestaat uit 20 werknemers, verdeeld over twee units (‘Markt & Duurzaamheid’ en ‘Voeding & Gezondheid’) en een stafafdeling.
18
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
3
Naar een duurzame MVO-sector
De Routekaart maakt een aantal mogelijkheden inzichtelijk waardoor de sector in 2020 zijn MJA3doelstelling van 30% energie-efficiëntie verbetering kan behalen en tevens vorm kan geven aan de
werkhypothese van 50% energie-efficiëntie verbetering in 2030. Deze mogelijkheden worden in dit
hoofdstuk beschreven. De MVO-sector kiest voor een interne benadering en een ketenbenadering en
heeft daartoe twee overkoepelende focusgebieden geformuleerd:
▶ Innovaties in proces-efficiëntie (intern): door energiebewust procesbeheer, waterbeheer en inzet van membranen ▶ Innovaties naar de biobased economy (gehele productieketen): valoriseren van oliën en vetten en van melen Tabel 2 geeft weer hoe de geformuleerde prestatiegebieden uit de Voorstudie en de hierboven genoemde focusgebieden samenhangen. Par. 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5
Innovaties in de MVO-sector Innovaties in proces-efficiëntie – Energiebewust procesbeheer Innovaties in proces-efficiëntie – Waterbeheer Innovaties in proces-efficiëntie – Membranen Innovaties naar biobased economy - Valoriseren oliën en vetten Innovaties naar biobased economy - Valoriseren melen
Focus Intern Intern Intern Keten Keten
Prestatiegebied Voorstudie Efficiënte processen Duurzame keten Efficiënte processen Productinnovatie Productinnovatie
Tabel 2 Overzicht van de innovaties voor de MVO-sector, met een duiding intern of keten, gekoppeld aan de prestatiegebieden voor 2030
Door deze aanpak neemt de MVO-sector zijn eigen verantwoordelijkheid door enerzijds intern te
streven naar de hoogst mogelijke energie-efficiëntie door procesinnovaties en anderzijds door in de keten te zoeken naar innovatieve mogelijkheden voor en hoogwaardige toepassingen van haar producten.
Elk van de paragrafen 3.1 tot en met 3.5 is als volgt opgebouwd:
▶ Inleiding
▶ Mogelijkheden van de innovatie voor de MVO-sector ▶ Impact van de innovatie op de MVO-sector, plus bijbehorende tabel met energie-efficiëntie verbeteringen die in hoofdstuk 4 worden samengevoegd ▶ Ontwikkeltraject voor de MVO-sector tot 2030: acties, randvoorwaarden en aanbevelingen voor de individuele MVO-bedrijven: Er wordt waar mogelijk onderscheid gemaakt in korte termijn (2012-2015), middellange termijn (2015-2020) en lange termijn (2020-2030). Soms zijn de korte termijn acties wel duidelijk maar zijn de uitkomsten bepalend of de vervolgacties op middellange of lange termijn worden uitgevoerd. In dat geval zijn de middellange en lange termijn samengevoegd tot 1 termijn (20152030) ▶ Conclusies, inclusief een beschrijving van de focus die het Productschap MVO heeft gekozen binnen de innovatie
19
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
Innovaties in proces-efficiëntie – Energiebewust procesbeheer
3.1 3.1.1
Inleiding energiebewust procesbeheer
Energiebewust gedrag heeft betrekking op optimaal procesbeheer. Met optimaal procesbeheer wordt het optimaliseren van het productieproces binnen de kaders van vastgestelde criteria bedoeld.
Optimaal procesbeheer vindt nu al plaats in de MVO-sector: de gewenste producten worden volgens de strenge kwaliteitseisen van de afnemer geproduceerd. Minimaal energieverbruik is echter een
betrekkelijk nieuw criterium naast de conventionele criteria als hygiëne, kwaliteit, (voedsel)veiligheid, snelheid en continuïteit. Er wordt nog maar beperkt gestuurd op het criterium energieverbruik. Dit geeft potentie om het proces dusdanig te optimaliseren dat een significante energiebesparing kan worden gerealiseerd.
De Routekaart heeft voor een bottom-up benadering
gekozen oftewel: energiebewust gedrag bevorderen bij de procesoperator. Hoewel energiemanagement de
nodige aandacht krijgt in het kader van de MJA heeft de rol van de operator te weinig aandacht gekregen. De operator is namelijk de spin in het web: hij kent de
processen, de procedures, de producten en kan snel schakelen met belanghebbenden op of dichtbij de
werkvloer. Op deze wijze wordt kennis ook breder
verspreid binnen het bedrijf (breder dan alleen het energieteam).
Innovaties in gedrag zijn niet alleen van belang voor de MVO-sector maar ook voor andere procesindustrieën.
De sector streeft dan ook naar samenwerking met
partijen buiten de sector om op efficiënte wijze tot energiebesparing te komen.
3.1.2
Mogelijkheden energiebewust procesbeheer
Het is belangrijk dat de operator zich bewust is van het belang van energie-efficiëntie want zonder
energiebesef kan nieuw gedrag niet succesvol worden gestimuleerd. In samenwerking met VAPRO heeft het
Productschap MVO tijdens het Routekaart-traject een
Figuur 6 Brochure ‘De energiebewuste operator’
cursus ontwikkeld, “De energiebewuste operator” (zie
ook Figuur 6 en bijlage 5 Factsheet MVO-VAPRO cursus ‘De energiebewuste operator’). De cursus,
gebaseerd op het Competentie Gericht Onderwijs (CGO)-model (zie kader 5), maakt de procesoperator bewust van zijn handelen en de impact die zijn handelen heeft op het energieverbruik.
Voorafgaand aan de cursus kunnen de operators hun beginkennis toetsen door een gratis online test.
De output van de test wordt gebruikt om in samenwerking met het management de cursus op maat te maken, bijvoorbeeld door meer aandacht te besteden aan een onderwerp waarop de operators slecht
hebben gescoord. De cursus bestaat uit theorie en praktijkopdrachten (ook wel leerarrangementen). De cursus maakt gebruik van bestaand VAPRO-materiaal (theorielessen), waarnaast speciale onderdelen
specifiek voor de MVO-sector zijn ontwikkeld (bijvoorbeeld introductie op de MVO-specifieke
processen). De cursus bestaat uit 5 modules:
20
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
▶ Procestechniek: verdampen, drogen, mengen, zeven, malen, extractie, raffinage, utilities ▶ Procesbeheersing: regelingen en procesbeheersingssystemen, meten en monitoring ▶ Energie: warmte en warmteoverdracht, smelten, verdampen, warmtewisselaars ▶ Rekenvaardigheid/wiskunde: rekenen met eenheden, ratio’s en rendementen, grafieken maken en lezen ▶ Milieu: lessen als ‘Ons handelen en milieu’, ‘Fossiele en duurzame energie’ en ‘Duurzaamheid’ De modules en lessen worden besproken tijdens 6 workshops gedurende een looptijd van 6 maanden. De cursus heeft een studiebelasting van ca. 15 uur theorie en 25 uur praktijk (on the job). Aan
zelfstudie zal gedurende deze periode ca. 10 uur moeten worden besteed. Operators worden begeleid
door een professional (externe docent), maar ook intern door zogenaamde bedrijfsmentoren, die de operators helpen met de praktijkopdrachten en de theorielessen. Na afloop van de cursus wordt het kennisniveau
Kader 5 Competentie Gericht Onderwijs (CGO) model
onlinetoets en wordt beoordeeld welk effect de
uitgangspunt. Van daaruit wordt ingegaan op de
van de operators opnieuw getest middels de cursus heeft gehad (op operatorniveau). Op
bedrijfsniveau kan worden gemeten welk effect
de cursus heeft op het energieverbruik: hoeveel energie werd verbruikt voorafgaand aan de
cursus en wat is het verschil nadat de operators de cursus succesvol hebben doorlopen? Het is afhankelijk van het individuele bedrijf of dit mogelijk en/of gewenst is.
De VAPRO CGO-opleidingen nemen de werkplek als
processen en eenheidsbewerkingen die zich binnen het bedrijf afspelen.
De VAPRO CGO-opleidingen zijn opgebouwd uit blokken. Ieder blok bestaat uit een aantal leerarrangementen: een set van praktische opdrachten die op de werkplek worden uitgevoerd.
De onderwerpen van de leerarrangementen zijn met zorg gekozen en sluiten aan op eenheidsbewerkingen die voorkomen binnen het bedrijf. (bron VAPRO)
‘Door te werken met en aan de competenties van de mensen in het bedrijf kan nog een grote sprong in energie-efficiëntie worden bereikt’, Dirk de Knecht VAPRO
3.1.3
Impact energiebewust procesbeheer
De verwachting is dat een sectorbrede uitrol van de cursus “De energiebewuste operator” op korte
termijn tot ongeveer 2% extra energie-efficiëntie zal leiden.
Een indicatie voor het totale besparingspotentieel van energiebewust procesbeheer is 15% tot 2030 (zie tabel 3 voor de besparing bij het huidige productievolume). De grotere betrokkenheid van de operators zal bottom-up leiden tot nieuwe voorstellen voor bedrijfsspecifieke procesoptimalisaties. Een
belangrijk deel van de voorziene besparing komt echter uit reguliere vervangingsinvesteringen. Het
merendeel van de MVO-bedrijven heeft grote installaties, die door de jaren heen in kleine stappen
worden geoptimaliseerd. Grote optimalisatiestappen worden doorgaans gerealiseerd bij volledige vervanging van een oude installatie door een moderne en energie-efficiënte installatie. De
vervangingstermijn van dergelijke kapitaalintensieve installaties is al snel 15 tot 20 jaar. Onderzoek naar dergelijke proces-efficiëntie verbeteringsmogelijkheden maakt vast onderdeel uit van het
reguliere MJA-traject. In deze top down-benadering onderzoekt een energieteam onder leiding van de
technisch directeur en de energiecoördinator naar verbetermogelijkheden. Een voorbeeld van een vervangingsinvestering die op korte termijn gepland staat met een grote impact op de energie-
efficiëntie is het volledig vernieuwen van de warmte-krachtkoppeling (WKK) bij ADM-Europoort.
21
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
IJkjaar 2010 Crush Raffinage Margarines en sauzen Dierlijke olien en vetten Totaal
Energiegebruik (TJ) 4.667 2.809 590 881 8.947
Energiebesparing (TJ) 700 421 89 132 1.342
Tabel 3 Energiebesparing door energiebewust procesbeheer in 2030
3.1.4
Ontwikkeltraject tot 2030
Energieverbruik kan als criterium worden toegevoegd aan optimaal procesbeheer, maar er zijn een
aantal randvoorwaarden waaraan een bedrijf moet voldoen wil dit effectief zijn. Het belangrijkste is commitment van het management. Het hoger management en de plantmanagers moeten hun
commitment en betrokkenheid tonen. Als operators in-training gesignaleerde resultaten of issues
rapporteren zal het management structurele acties moeten uitzetten. In latere fasen zal diepgaander commitment moeten worden getoond. Continuous Improvement in de sector en in de keten is een managementfilosofie die jaar in jaar uit volle aandacht vergt.
Op korte termijn wordt aanbevolen de volgende randvoorwaarden te adresseren om effectief te starten:
▶ Basis energiezorgsysteem en – voorzieningen Er moet binnen een bedrijf een basisniveau ten
aanzien van energie en energiezorg aanwezig zijn. Er moeten voldoende mogelijkheden zijn om te kunnen meten en informatie online zichtbaar te maken. Dit basisniveau is noodzakelijk om het maximale rendement uit de operator opleiding te halen ▶ Professionele werkhouding Naast het basisniveau binnen het thema energie moet er ook worden voorzien in een basisniveau aan professionele attitude in de operatie: wil om te verbeteren en ingesleten werkwijzen ter discussie te stellen en een goede opvolging van gemelde issues. Er moet een cultuur zijn waarbij opmerkingen tot verbetering serieus worden genomen en, waar mogelijk binnen een gepaste termijn, leiden tot acties. Dit basisniveau is ook noodzakelijk om het maximale rendement uit de operator opleiding te halen ▶ Duidelijke organisatiestructuur Elke medewerker kan alleen betrokken zijn en blijven als hij bevoegd is om beslissingen te nemen over acties die bij zijn taakniveau horen. Daartoe moeten zowel taken en verantwoordelijkheden als de bijbehorende bevoegdheden duidelijk en in balans zijn ▶ Kritieke Prestatie Indicatoren (KPI) structuur Hetgeen de operator leert en communiceert moet worden vastgelegd in de organisatie, bijvoorbeeld middels een KPI structuur. Een dergelijke KPI structuur dient als bevestiging van verantwoordelijkheden ten aanzien van borging, logging en archivering van de verkregen resultaten en verbeteringen ▶ Budget en planning Een organisatie moet financiën beschikbaar hebben maar moet ook in toewijzing van tijd en geld voldoende prioriteit aan structurele verbeteringen geven. Denk hierbij aan grootschalige onderhoudsprojecten die de prioriteiten ten aanzien van procesverbetering even doen verschuiven. Dit begint al bij het implementeren van de MVO/VAPRO opleiding ‘Er is niets leukers dan om van een operator te horen dat het ook met een graadje minder kan.’ Chris Velzeboer, Cargill De MVO-bedrijven hebben inmiddels al veel van bovenstaande aspecten gerealiseerd, maar hernieuwde
aandacht voor deze aspecten vanuit het perspectief van energiebesef wordt aanbevolen.
22
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
Het actieprogramma voor de MVO-bedrijven ziet er als volgt uit: 2012-2015
In eerste instantie ligt de nadruk op het beter uitvoeren van bestaande werkwijzen. In deze fase heeft
optimaal procesbeheer vooral te maken met de procesoperator en de impact die hij kan hebben op het energieverbruik van het bedrijf.
Zoals gesteld is er als actie voor de korte termijn gekozen voor een specifieke cursus voor de
procesoperator. Door een cursus op dit niveau aan te bieden kan een sneeuwbaleffect in het bedrijf
ontstaan. De cursus is zodanig opgezet dat procesoperators zelf aan de slag gaan met het onderwerp energie en met hun enthousiasme en expertise alle belanghebbenden kunnen stimuleren en
overtuigen. Uiteindelijk zal de beweging van ‘bottom’ (procesoperator) naar ‘top’ (management) bepalend zijn voor het succesvol en optimaal beheersen van het productieproces.
Er zijn naast de cursus meer initiatieven mogelijk. Deze kunnen worden geïdentificeerd door een (her)analyse van de huidige procedures. Voorbeelden zijn: ▶
Crush: monitoring onderhoud machines
▶
Raffinage: logistieke afstemming processtappen en vervuiling procesapparatuur
▶
Margarines en sauzen: analyse omsteltijden, batchoptimalisaties, value stream analysis
▶
Dierlijke vetten: procedures toetsen op noodzaak vanuit wet- en regelgeving.
2015-2030
Op middellange tot lange termijn wordt veel meer gekeken naar het meten en continu verbeteren van het proces, waarbij uiteindelijk ook naar de gehele keten wordt gekeken (ketenoptimalisatie).
Methoden en technieken vanuit (integraal) kwaliteitsmanagement zijn van toepassing (zie kader 6). Kader 6 Methoden en technieken voor integraal kwaliteitsmanagement en optimaal procesbeheer
Energiezorg en gebruik van ISO50001, inrichten van een effectieve energiemonitoring met behulp van bijvoorbeeld een EMS (Energy Management System) zijn aandachtsgebieden. Aandacht zal
worden gegeven aan waste management, benutting van reststromen, technieken uit Kaizen, sixsigma en lean management, en het verspreiden van kennis en best practices.
3.1.5
Conclusies energiebewust procesbeheer
▶ De cursus ‘De energiebewuste operator’ vergroot het bewustzijn van de operator ten aanzien van duurzaamheid en energie en is de start van ongeveer 15% energie-efficiëntie verbetering in 2030 via procesoptimalisatie
▶ Een eerste pilot van de cursus ‘De energiebewuste operator’ zal in 2012 starten. De eerste resultaten worden ook in 2012 verwacht ▶ Het vergroten van het bewustzijn is een eerste stap in het optimaliseren van het productieproces. Door verbetervoorstellen van de operators wordt additionele energie-efficiëntie evrbetering verwacht Door middel van een pilot bij een MVO-bedrijf wordt de bruikbaarheid van de cursus “De
energiebewuste operator” getest en indien nodig wordt de cursus geactualiseerd. Het Productschap MVO monitort de pilot en de uitkomsten. De eerste resultaten worden in de eerste helft van 2012
verwacht. Vanaf medio 2012 kunnen overige MVO-bedrijven hun werknemers laten deelnemen aan de
cursus. De cursus wordt in principe in-company gegeven maar samenwerking tussen MVO-bedrijven is
ook mogelijk.
23
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
3.2 3.2.1
Innovaties in proces-efficiëntie – Waterbeheer Inleiding waterbeheer
De MVO-sector zet zich in om zo efficiënt en duurzaam mogelijk met water om te gaan.
Waterbeheer is belangrijk in termen van duurzaamheid en continuïteit van de MVO-sector. De sector werkt weliswaar veelal met droge producten en probeert toevoeging van water zoveel mogelijk te
vermijden, water blijft echter wel nodig. Water is nodig in productieprocessen zelf, maar ook voor koeling en reiniging. Zorgvuldig waterbeheer in de MVO-sector is een van de speerpunten van de Routekaart.
Binnen de MVO-sector wordt door de bedrijven gelet op het watergebruik, maar worden er relatief weinig investeringen gedaan om meer water te besparen of water te hergebruiken. De meeste
investeringen in waterbesparing zijn momenteel nog niet rendabel. Dat komt omdat water nog relatief
goedkoop is en in goede kwaliteit en grote volumes te verkrijgen is in Nederland. De bedrijven voldoen vanzelfsprekend aan de wettelijke eisen vanuit de vergunning en monitoren de relevante parameters. Er is in samenwerking met diverse adviesbureaus (KWR, Wetsus en EproConsult) een verkennende
workshop georganiseerd en mede op basis van de uitkomsten van de workshop heeft EproConsult een rapport geschreven. De uitkomsten van deze rapportage zijn in deze paragraaf meegenomen.
3.2.2
Mogelijkheden waterbeheer
De MVO-sector heeft 12 mogelijkheden binnen het onderwerp water gedefinieerd, die kunnen leiden
tot transparantie in de keten, betere kwaliteit en beter watergebruik in 2030 (zie bijlage 4), met daarbij een inschatting van energiebesparing per jaar op sectorniveau. Een aantal mogelijkheden zijn specifiek
voor de MVO-sector, maar een aantal mogelijkheden lenen zich ook goed voor toepassing in andere
sectoren, zoals de voedingsmiddelensector en/of andere procesindustrieën.
De mogelijkheden richten zich op het verbeteren van de kwaliteit van water (koeltorenwater,
ketelvoedingswater en condensaat), op het verminderen van watergebruik (in de vorm van spui) en het testen van technologieën om water te onttrekken uit bijvoorbeeld afvalwaterstromen. Het testen van
technologieën kan plaatsvinden op bedrijfslocaties, om de claims van leveranciers te testen en om te testen of de technologie geschikt is voor de MVO-sector.
3.2.3
Impact waterbeheer
Voor een deel van de 12 mogelijkheden kan een concrete indicatie van de haalbare energiebesparing
worden gegeven. Bij het huidige productievolume telt dit op tot 175 TJ. Voor de andere mogelijkheden
is nog nader onderzoek nodig. Ook voor de technologisch volwassen mogelijkheden moet nader
worden uitgewerkt of de investering rendeert op het niveau van individuele bedrijven. Ontwikkeling van een aanpak hiervoor, inclusief een rekentool en een benchmark is daarom een noodzakelijke
tussenstap die op sectorniveau kan worden uitgevoerd. De energiebesparing in 2030 ten gevolge van waterbeheer bij het huidige productievolume is in tabel 4 weergegeven.
IJkjaar 2010 Crush Raffinage Margarines en sauzen Dierlijke olien en vetten Totaal
Energiegebruik (TJ) 4.667 2.809 590 881 8.947
Energiebesparing (TJ) 42 42 24 66 175
Tabel 4 Energiebesparingen door waterbeheer in 2030
24
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
3.2.4
Ontwikkeltraject tot 2030
Om met technologieën waterbeheer te optimaliseren moet er worden voldaan aan de randvoorwaarde dat de betreffende technologie bewezen en betrouwbaar is. Water is voor MVO-bedrijven een
hulpmiddel en geen core business. Bovendien moet er een goede terugverdientijd zijn. Tevens moet de
technologie en/of het alternatieve systeem inherent voedselveilig zijn.
Het actieprogramma waterbeheer voor de individuele MVO-bedrijven ziet er als volgt uit:
2012-2015
Er is nog weinig bekend over het watergebruik en de kosten daarvan van de individuele bedrijven en van de sector. Daarom is het noodzakelijk om op korte termijn activiteiten te ondernemen om dit
inzicht te verkrijgen.
Op korte termijn wordt in het kader van de Routekaart in opdracht van MVO een rekentool ontwikkeld
en in 2012 uitgetest bij drie bedrijven (pilots). De rekentool omvat het gehele bedrijfswaterbeheer van inname van water, het geschikt maken van het water als proces-, ketelvoedings- of koelwater tot het
reinigen en het eventueel opnieuw geschikt maken van afvalwater. De rekentool kan voor verschillende technologieën en mogelijkheden voor waterbesparingsmogelijkheden per bedrijf inzichtelijk maken wat het watergebruik is, wat de kosten zijn en welke opbrengsten er kunnen worden gerealiseerd.
Uiteindelijk levert de rekentool de onderbouwing voor (individuele) verbeterprojecten die leiden tot vermindering van water- en hulpstoffengebruik en energiebesparing.
Daarnaast kunnen de MVO-bedrijven in 2012 deelnemen aan de waterbenchmark. Deze loopt parallel aan het updaten van de EEP’s (2013-2016) zodat de benchmark geen extra (administratieve en
personele) inzet vereist van de MVO-bedrijven. De waterbenchmark zal inzicht geven in verschillende
parameters (zoals verbruik, soorten water, energiekosten, etc.) op sectorniveau. 2015-2030
Uit het onderzoek in het tijdvak 2012-2015 zal een beeld komen van rendabele investeringen in waterbeheer op bedrijfsniveau. Deze zullen vanaf 2015 worden uitgevoerd.
Daarnaast vergen een aantal mogelijkheden nader fundamenteel onderzoek. Voorbeelden zijn:
▶ Sluiten van de fosfaatkringloop: welke mogelijkheden zijn er om fosfaat in bruikbare vorm en samenstelling uit afvalwater terug te winnen? ▶ Onderzoek naar toepasbaarheid en haalbaarheid van forward osmosis: kan deze technologie, die gebruik maakt van membranen, worden toegepast in de MVO-sector? ‘Als ondanks alle drukte medewerkers van MVO-bedrijven volop meedoen weet je dat er een plan ligt dat draagvlak zal vinden binnen de sector.’ Ron Ongenae, Epro Consult.
3.2.5
Conclusies
▶ Waterbeheer krijgt nog geen hoge prioriteit binnen de MVO-sector. Onderzoek wijst uit dat er relatief veel inzet van kapitaal nodig is om waterbesparingen te realiseren en daarmee energie te besparen. Realistische terugverdientijden zijn onzeker ▶ De MVO-sector verwacht door het ontwikkelen van een rekentool op bedrijfsniveau en een benchmark op sectorniveau meer inzicht te krijgen in de toepasbaarheid van de geïdentificeerde mogelijkheden voor innovatief waterbeheer in de MVO-sector Het Productschap MVO onderneemt de volgende activiteiten op korte termijn: ▶ Het ontwikkelen van een waterrekentool voor het individuele MVO-bedrijf
25
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
▶ Het uitvoeren van een waterbenchmark voor de MVO-sector, gekoppeld aan de update van het EEP (2013-2016) Het Productschap MVO ontwikkelt de rekentool die de manier van werken en de kosten van
waterbeheer bij de MVO-bedrijven in kaart brengt. Het Productschap MVO beheert deze rekentool en
draagt zorg voor een frequente update, indien gewenst vanuit de sector. Het Productschap MVO zal zich tevens sterk maken voor het uitvoeren van een benchmark koeltorenwater en neemt de
coördinatie ervan voor zijn rekening. Voor de ondersteuning door externe deskundigen op het gebied
van water en energie doet het Productschap MVO beroep op de financiële ondersteuning vanuit de MJA. Het Productschap MVO beheert de benchmark en draagt zorg voor een frequente update (jaarlijks / tweejaarlijks, afhankelijk van de wens vanuit de MVO-bedrijven).
Daarnaast zijn er een aantal onderwerpen benoemd waarvoor fundamenteel en pre-concurrentieel
onderzoek kan worden uitgevoerd. Indien er vanuit de MVO-sector behoefte is aan het uitvoeren van
dit onderzoek kan het Productschap MVO hierbij een rol spelen, als coördinator of facilitator. Blijkt dat
er vanuit de MVO-sector behoefte is aan nader onderzoek dan zal het Productschap de MVO-bedrijven
hierbij ondersteunen.
26
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
3.3 3.3.1
Innovaties in proces-efficiëntie – Membranen Inleiding membranen
Een membraan is een scheidingsvlak dat stoffen beneden een zekere molecuulgrootte doorlaat en daarboven niet (zie ook figuur 8). De snelheid van het scheiden is afhankelijk van het verschil in
concentratie en/of het drukverschil tussen de te scheiden vloeistoffen. Membranen worden al deels
toegepast in de MVO-sector, voor het zuiveren van afvalwater waar bijvoorbeeld nog oliën of vetten in zitten.
Voor de MVO-sector is de toepassing van membranen een geschikte manier voor het verkrijgen van
zuivere productstromen en het besparen van energie. Membranen kunnen worden ingezet in het
bewerkingsproces dat (droge) oliezaden en bonen bewerkt tot zuivere oliën en vetten. In Figuur 7 is
het proces schematisch weergegeven.
Blauwe pijlen geven mogelijkheid aan voor toepassing van membranen: bij het extraheren en bij de raffinage van olien en vetten Bonen en oliezaden
Drogen
Breken
Zeven
Pletten
Pelletiseren
Crushbedrijven Raffinage bedrijven Zuiveren van de olie door ontslijmen, neutraliseren, bleken en deodoriseren. Daarnaast aanpassen eigenschappen door fractioneren
Extraheren
Ruwe olien en vetten
Raffinage
Zuivere olien en vetten Figuur 7 Eenvoudige weergave productieproces oliën en vetten (bij crushbedrijven en door raffinadeurs) inclusief punten in het proces waar membranen kunnen worden toegepast
In het verleden heeft de MVO-sector membranen getest in het proces maar deed hiermee negatieve
ervaringen op. Zo raakten membranen verstopt of vervuild en werd het proces vertraagd. Sindsdien zijn echter nieuwe inzichten verkregen in de toepassing van membranen in dergelijke processen. Het Membraan Applicatie Centrum Twente (MACT) heeft een onderzoeksrapport voor de MVO-sector
gepubliceerd met een inventarisatie van deze nieuwe inzichten en mogelijkheden. De uitkomsten en aanbevelingen uit dit onderzoek zijn in deze paragraaf verwerkt.
27
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
3.3.2
Mogelijkheden membraantechnologieën
Voor de MVO-sector zijn er ten aanzien van membraantechnologie en membraansystemen drie interessante mogelijkheden geïdentificeerd (zie Figuur 8):
▶ Ultrafiltratie als technologische toepassing
▶ Nanofiltratie als technologische toepassing ▶ Vibrerende membranen als membraansysteem-toepassing M icrofiltration • • • • • • • • • • • • • • • • • •
• ∆ P ==> •
∆ P ==>
feed membrane permeate
Ultrafiltration • • • • • • • • • • • • • • • • • •
• •
particles solutes (high Mw)
•
∆ P ==>
Nanofiltration / reverse osmosis • •
•
• • • •
• •
solutes (low Mw)
Figuur 8 Schematische weergave verschil tussen microfiltratie, ultrafiltratie en nanofiltratie. Bron: Possibilities for membrane technology in the edible oil industry by T. Franken
Figuur 8 laat zien dat de membranen afhankelijk van het type filtratie deeltjes tegenhouden. Zo worden door nanofiltratie alle opgeloste deeltjes tegengehouden, terwijl microfiltratie kleinere deeltjes laat doorstromen. Microfiltratie valt buiten de drie genoemde mogelijkheden en wordt niet verder behandeld.
Het toepassen van ultrafiltratie als technologie kan tot
een betere scheiding van olie en hexaan en tot
energiebesparing leiden. Nu wordt hexaan verwijderd door destillatie, een energie-intensief proces.
Alhoewel de olie na ultrafiltratie nog gedestilleerd moet worden om de laatste restjes hexaan te
verwijderen, leidt de toepassing van ultrafiltratie tot betere scheiding en energiebesparing.
Kader 7 Hexaan en aceton
Hexaan en aceton worden als oplosmiddel aan de geplette oliezaden en –bonen respectievelijk olie toegevoegd. Zij mengen zich met de olie,
waardoor de olie met oplosmiddel gemakkelijk af te scheiden is van de restfracties. Vervolgens moet de olie worden gescheiden van het
oplosmiddel. Membraantechnologie biedt deze mogelijkheid.
Nanofiltratie kan worden toegepast voor het zogenaamd ‘ontslijmen’ van olie. Hierbij worden
fosfolipiden uit de olie verwijderd, die de olie een ongewenste kleur of smaak kunnen geven. De
huidige manier van verwijdering van fosfolipiden is het bewerken van de olie met chemicaliën. Door membranen toe te passen is ‘ontslijmen’ als aparte stap niet meer nodig. De fosfolipiden worden
namelijk door de membranen uit de olie gefiltreerd en hoeven niet meer separaat met chemicaliën te worden verwijderd.
Nanofiltratie kan ook worden toegepast bij de scheiding van olie en aceton. Nu wordt aceton veelal
verwijderd door het te verdampen. Door de olie te verwarmen wordt echter ook de kwaliteit van het
product aangetast. Het toepassen van membranen op kamertemperatuur kan de kwaliteit van de oliën ten goede komen. Spiraalgewonden nanofiltratie is een speciale moduleopbouw van nanofiltratie.
Vibrerende membranen kunnen worden toegepast in de MVO-sector, met name bij het ontslijmen, het
fractioneren en bij de productie van dierlijke vetten. Door het vibrerende karakter vervuilen de
28
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
membranen niet, één van de belangrijkste voorwaarden voor gebruik in de MVO-sector. De
investeringskosten van een vibrerend membraansysteem zijn gelijk aan de kosten van een conventioneel systeem. Andere voordelen van een vibrerend membraansysteem:
▶ Er kan een hogere opbrengst van zuivere olie worden gerealiseerd
▶ Er kan een energiebesparing van 80% worden behaald ten opzichte van het conventionele crossflow membraansysteem Daarnaast is gekeken naar mogelijkheden van membraantechnologieën voor het scheiden van vrije
vetzuren (kleine vluchtige componenten) uit olie. Het gebruik van membranen lijkt een goed alternatief
voor de huidige manier van scheiding die een hoog water- en chemicaliënverbruik kent. Er is echter
meer onderzoek nodig om deze scheiding te kunnen realiseren in de MVO-sector.
‘Voor een succesvolle toepassing van membranen in de MVO-productieprocessen zijn drie zaken belangrijk: betrouwbaarheid, betrouwbaarheid en betrouwbaarheid’. Ton Francken, MACT
3.3.3
Impact membraantechnologieën
De beschreven technologieën zijn voor de MVO-sector nog relatief nieuw en onbekend. Om de
betrouwbaarheid van en bekendheid met de technologie te vergroten is aanvullend onderzoek (met
name applicatieonderzoek) nodig om tot een succesvolle implementatie van membraantechnologie te komen (zie kader 8 voor de fasen in R&D). Is de betrouwbaarheid eenmaal aangetoond in de MVOsector door een pilot-onderzoek, dan kan de technologie breder worden uitgezet.
Kader 8 Het onderscheid in onderzoek zoals vaak wordt gehanteerd in de R&D 1.
Research: fundamenteel onderzoek, zoals dat wordt gedaan aan universiteiten, instituten of researchafdelingen van (grote) bedrijven. Kenmerk is dat hierbij nieuwe processen en producten worden onderzocht.
2.
Development: ontwikkelingsonderzoek waarbij de resultaten van de research worden omgezet in concrete processen en producten. Hierin zijn de volgende fasen onderscheiden: a.
Proces- en productontwikkeling: fase direct na de research (wordt in sommige gevallen ook tot research gerekend).
b.
Applicatie-onderzoek: hierbij worden concrete producten en processen uitgetest in (nieuwe) toepassingen. Doel van dit onderzoek is het vergroten van de acceptatie en het verkrijgen van nieuwe inzichten.
c.
Pilot-onderzoek: de fase na applicatie-onderzoek. Hierbij wordt op grotere schaal en gedurende langere tijd onderzocht of een bepaald proces kan worden toegepast.
De kosten voor de zogenaamde applicatieonderzoeken zijn afhankelijk van de fase waarin een
onderzoek zich bevindt: fundamenteel onderzoek vergt meer budget en inzet dan bijvoorbeeld het uitvoeren van applicatieonderzoek. De kosten zijn voor individuele MVO-bedrijven, maar kunnen
mogelijk in sectorverband eenmalig worden genomen middels het Institute for Sustainable Process Technology (ISPT). Hier kan een bedrijf ‘tickets’ voor onderzoek inkopen dat door geselecteerde
kennisinstellingen wordt uitgevoerd. Afhankelijk van het aantal tickets heeft een bedrijf meer of minder invloed op bepaalde onderzoeken. De sector kan hierbij aansluiten bij lopende, maar ook bij nieuwe, projecten en zodoende voordeel halen uit deelname aan ISPT.
29
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
Stroom in MVOsector
Type
Proces
bedrijf
Extractie, met
Olie/hexaanmengsel
ontslijmen als extra
Crush
mogelijkheid Olie/oplosmiddelen
Fractioneren
Raffinage
Membraantechnologie
Verwachte
energiebesparing
Ultrafiltratie en nanofiltratie, met vibrerende membranen voor het ontslijmen
Nanofiltratie met vibrerende membranen
120 TJ/jaar 85 TJ/jaar
Tabel 5 Productstromen in de MVO-sector en membraantechnologieën In Tabel 5 zijn de verwachte baten (energiebesparing) van de twee membraantechnologieën met
bijbehorend membraansysteem weergegeven. De genoemde energiebesparingen zijn vastgesteld per installatie van gemiddelde grootte zoals die in de MVO-sector gebruikelijk is. Voor alle drie de technologieën geldt dat de terugverdientijd korter is dan 5 jaar.
Er zijn op dit moment drie crush en twee raffinage locaties in Nederland. In Tabel 6 zijn de
energiebesparingen in 2030 ten gevolge van de inzet van membranen bij het huidige productievolume weergegeven.
IJkjaar 2010 Crush Raffinage Margarines en sauzen Dierlijke olien en vetten Totaal
Energiegebruik Energiebesparing (TJ) (TJ) 4.667 360 2.809 170 590 0 881 0 8.947 530
Tabel 6 Energiebesparingen door membranen in 2030
3.3.4
Ontwikkeltraject tot 2030
De randvoorwaarden voor succesvolle toepassing van membraantechnologieën in de MVO-sector zijn
(in volgorde van belangrijkheid):
▶ (Bewezen) betrouwbaarheid van de techniek ▶ Goede terugverdientijd De betrouwbaarheid staat hierbij op de eerste plaats. Dit is een belangrijk aandachtsgebied voor de
MVO-sector, gezien eerdere (negatieve) ervaringen met membranen. Daarom is het van belang om te
starten met zogenaamde ‘technoprojecten’ (korte applicatieonderzoeken) om het scheidingsprincipe op semi-pilot schaal te kunnen aantonen. Aan de hand van praktijkresultaten wordt gekeken welke
mogelijkheden er zijn voor (i) implementatie van de techniek op grotere schaal, en (ii)
procesverbeteringen naar aanleiding van de resultaten. Het uitvoeren van applicatieonderzoeken is één
van de voorwaarden voor succesvolle implementatie van membranen: het verhoogt de betrouwbaarheid van de technologie. Belangrijk hierbij is tevens de technische ondersteuning vanuit (externe applicatie) specialisten en samenwerking met (interne) productspecialisten. Het moment dat een bestaande
installatie aan vervanging toe is, is een geschikt moment voor de investering.
‘Niet alleen innoveren vergt creativiteit, ook het inpassen ervan in bestaande processen. Dat noem ik dubbel plezier!’, Marnix Morskate Vion Foods Een actieprogramma voor membranen ziet er als volgt uit voor de individuele MVO-bedrijven: 2012 tot 2015
▶ Applicatieonderzoeken voor de twee benoemde membraantechnologieën respectievelijk het membraansysteem (ultra- en nanofiltratie respectievelijk vibrerende membranen)
30
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
2015 tot 2020
▶ Development- en applicatieonderzoek op scheiding van vrije vetzuren uit olie 2020 tot 2030
▶ Development- en applicatieonderzoek op procesintegratie van membraantechnologieën in (bestaande) installaties van de MVO-bedrijven ▶ Development- en applicatieonderzoek op procesintensificatie (kleinere en efficiëntere scheidingen)
3.3.5
Conclusies
▶ Membranen bieden veel potentie voor de MVO-sector, maar zijn (nog) relatief onbekend en vanwege negatieve ervaringen is de sector terughoudend om er aan te beginnen. Door nieuwe inzichten en ontwikkelingen overwinnen de nieuwe technologieën oude barrières en kunnen zij de MVO-sector kansrijke mogelijkheden bieden om: ▶
Een optimale scheiding van olie en andere stoffen (zoals oplosmiddelen als hexaan) te verkrijgen
▶
Energie en hulpstoffen als water en chemicaliën te besparen
▶
Mogelijk processtappen als ontslijmen en verdamping van oplosmiddelen te verminderen of af te schaffen
▶ Er is nog wel nader toegepast onderzoek in de vorm van applicatieonderzoeken nodig, niet alleen voor acceptatie en betrouwbaarheid, maar ook voor het verkrijgen van nieuwe inzichten, onder meer door intensieve samenwerking tussen de in- en externe experts. Het Productschap MVO is voornemens een plan van aanpak voor een technoproject te ontwikkelen voor het testen van vibrerende membraansystemen voor de scheiding van ruwe olie/hexaan. In een
werkgroep met vertegenwoordiging van het Membraan Applicatie Centrum Twente (MACT), een
leverancier van membraansystemen en een vertegenwoordiging van MVO-bedrijven wordt een plan
gemaakt om de technische haalbaarheid van de nieuwe membraansystemen in de praktijkomgeving te testen. Het Productschap MVO kan bijdragen aan het project, bijvoorbeeld door het project te
coördineren. Het Productschap MVO verwacht toewijzing van middelen uit het onderzoeksbudget voor ISPT/NL GUDS. Zodra de technische en economische haalbaarheid is bewezen kan de overheid de invoering versnellen door de specifieke installatie op te nemen in de lijst voor de milieuinvesteringsaftrek.
Daarnaast zijn er een aantal onderwerpen benoemd waarvoor fundamenteel en pre-concurrentieel
onderzoek moet worden uitgevoerd. Indien er vanuit de MVO-sector behoefte is aan het uitvoeren van
dit onderzoek, kan het Productschap MVO hierbij een rol spelen, als coördinator of facilitator. Indien
blijkt dat er vanuit de MVO-sector behoefte is aan nader onderzoek, dan zal het Productschap de MVO-bedrijven hierbij ondersteunen.
31
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
3.4 3.4.1
Innovaties naar de biobased economy – Valoriseren oliën en vetten Inleiding biobased economy
De biobased economy is een economie waarin bedrijven producten vervaardigen uit hernieuwbare grondstoffen: biomassa 1. De kern van de biobased economy is dat hernieuwbare grondstoffen
uiteindelijk de eindige fossiele grondstoffen vervangen. Biomassa is niet alleen hernieuwbaar maar
vaak ook minder toxisch, beter biologisch afbreekbaar en geeft veel lagere gezondheidsrisico’s voor met name werknemers.
Gebruik van hernieuwbare grondstoffen wordt steeds belangrijker doordat de wereldvoorraad aardolie opraakt, de hieraan verbonden prijzen zullen stijgen, en er steeds meer eisen worden gesteld aan de
uitstoot van broeikassen. Vervanging van fossiele door hernieuwbare grondstoffen vergt echter een
zorgvuldige benadering. Indien gebruik wordt gemaakt van de gangbare soorten biomassa met de huidige technieken moet het volume sterk omhoog. Dit staat in schril contrast met de afnemende
beschikbaarheid van vruchtbare landbouwgrond en een sterk groeiende wereldpopulatie. Dit heeft gevolgen voor onder meer de voedselvoorziening en sociale gevolgen, met name in niet-Westerse
landen, landgebruik, biodiversiteit, watergebruik, CO2, etc. Er zijn nieuwe concepten nodig om biomassa duurzaam te verwerken en toe te passen.
Bioraffinage is een van die mogelijkheden. Bioraffinage kan op verschillende manieren worden
gedefinieerd. De tot nu toe in Nederland gehanteerde definitie luidt: ‘Bioraffinage is het scheiden van hernieuwbare grondstoffen in afzonderlijke componenten die individueel vermarkt kunnen worden
ofwel direct na het scheiden ofwel na verdere behandeling: biologisch, thermo-chemisch of chemisch’.
Bioraffinage biedt de kans om op efficiënte wijze, met een minimaal verlies aan energie en massa, te
komen tot producten die fossiele grondstoffen vervangen of aanvullen 2. Bioraffinage als concept biedt
dus perspectief om hernieuwbare grondstoffen zoals oliën en vetten op duurzame wijze te benutten in een biobased economy.
De biobased economy is in de MVO-sector al jaren gemeengoed. Zo gebruikt bijvoorbeeld de
oleochemie (onderdeel van de MVO-sector) plantaardige oliën en dierlijke vetten als bouwstenen voor
non-foodtoepassingen zoals lippenstift, zeep, kaarsen, wasmiddelen, verf, plastics, lijmen en
chemische halffabricaten. De chemische industrie zal ook steeds vaker overstappen op hernieuwbare grondstoffen zoals oliezaden, tropische oliën en dierlijke bijproducten als alternatief voor fossiele
grondstoffen. De chemische sector schat zelf dat de volledige transitie naar hernieuwbare grondstoffen in 2080 volledig is afgerond 3.
Nieuwe producten afkomstig uit de MVO-sector kunnen bijdragen aan het tot stand brengen van een
biobased economy, door het valoriseren van oliën en vetten en melen (droge fracties). Met valoriseren wordt bedoeld het volwaardig benutten van de (MVO) grondstof, van de wortels tot de zaden.
1
Bron Overheidsvisie op de biobased-economy in de energietransitie LNV
2
Bron: www.edepot.wur.nl/20798
3
Bron: http://www.vnci.nl/actualiteit/nieuwsbrief/nieuwsbrief-artikelen/11-11-
www.minlnv.nl/cdlpub/servlet/CDLServlet?p_file_id=21862
15/_Transitie_naar_biobased_rond_2080_voltooid_.aspx 32
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
Borren wordt verzocht figuur te combineren met tabel
Onderste laag van figuur (basis piramide) is storten Toepassing
Waarde (€/ton)
Pharma en cosmetics = farmaceutische producten en cosmetica Food&Feed = Voedsel en diervoederingrediënten
>20.000 Min. 50-250, max 5000-20000
Bioplastics & polymers = Bioplastics en functionele polymeren Functionele chemicaliën
400-5000 250-400
Energy&heat = Brandstof
0-300
Storten
-300-0
Figuur 9 Waardepiramide chemicaliën op basis van MVO-grondstoffen Zoals is weergegeven in Figuur 9 staat biodiesel als brandstof onder aan de piramide. Oliën en vetten
en daarvan afgeleide producten hebben een hoge energetische waarde en in veel gevallen kunnen zij als biobrandstoffen worden ingezet. Biobrandstoffen blijven richting de toekomst een belangrijke
afzetmarkt van de MVO-sector, ook gezien Europese wet- en regelgeving (10% biobrandstoffen in het totale brandstofverbruik in 2020). De focus van de Routekaart ten aanzien van nieuwe kansen van de biobased economy ligt echter op hoogwaardiger valorisaties van oliën en vetten dan tot biobrandstoffen.
Kader 9 Samenhang paragraaf 3.4 en 3.5
Een verkenning ten aanzien van (nieuwe) biobased producten uit de MVO-sector en de rol die de MVO-sector kan spelen in het realiseren van een biobased economy is gedurende de Routekaart uitgevoerd door dr. Rolf
Blaauw (WuR) voor de toepassing van plantaardige en dierlijke oliën en vetten. Deze paragraaf (3.4) is gebaseerd op dit onderzoek. Een vergelijkbaar onderzoek is uitgevoerd door prof. Johan Sanders van Wageningen
Universiteit (WuR). Hier is gekeken naar het valoriseren van meel van raapzaad en zonnebloempitten en dierlijk meel. Dit onderzoek wordt verder toegelicht in paragraaf 3.5.
3.4.2
Inleiding valoriseren oliën en vetten
De oleochemie houdt zich bezig met het valoriseren van oliën en vetten. De oleochemie is een kleine,
maar voor de toekomst belangrijke speler binnen de MVO-sector. Op dit moment kent de Nederlandse
MVO-sector slechts een beperkt aantal oleochemische bedrijven. Het gaat daarbij met name om
bedrijven die oliën en vetten bewerken tot stoffen die als halffabricaat worden ingezet door andere bedrijven.
De afnemers van deze halffabricaten, het best te typeren als de traditionele organische fijnchemie,
maken tot heden met name gebruik van halffabricaten afgeleid van minerale olie oftewel
petrochemische grondstoffen. Voorlopers uit die sector stappen echter over op hernieuwbare
grondstoffen, waaronder natuurlijke oliën en vetten. Met deze sector wil de MVO-sector intensiever gaan samenwerken. Redenen zijn enerzijds dat door samenwerking beide sectoren doelstellingen
33
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
kunnen behalen op het gebied van energie-efficiëntie en duurzaamheid en anderzijds dat natuurlijke oliën en vetten uitermate geschikt zijn als vervanging van minerale oliën.
Oliën zijn de ideale grondstof voor dicarbonzuren met middellange tot lange ketens. Deze
dicarbonzuren kunnen worden toegepast voor de productie van biopolymeren (plastics) met unieke bruikbare eigenschappen zoals waterresistentie, flexibiliteit, hoge sterkte en weerstand tegen
vervorming en hoge resistentie tegen de inwerking van chemicaliën. De huidige grondstoffen voor bioplastics, zoals suiker en zetmeel, hebben relatief korte koolstofketens. Korte ketens zijn een
belangrijke basis om biologisch afbreekbare plastics te maken.
Voor thermoharders en plastics die vezels kunnen vormen voor textiel en tapijt zijn echter
langketenige biopolymeren nodig. Oliën en vetten hebben een langere keten en meer dubbele
bindingen dan zetmelen of suikers. Hierdoor zijn er geen bewerkingsstappen nodig om lange ketens te vormen. Momenteel is castorolie, dat voor meer dan 90% uit oliezuur bestaat, de meest geliefde olie
voor technische toepassingen. Er is echter meer onderzoek nodig om de toegevoegde waarde van oliën en vetten onder de aandacht te krijgen bij de ketenpartners. Voorbeelden uit de MVO-sector zijn weergegeven in kader 10.
Kader 10 Voorbeelden van valoriseren oliën en vetten in de MVO-sector
Wilmar Edible Oils bv is een geavanceerde fabriek voor natuurlijke vetalcoholen aan het bouwen. Natuurlijke
vette alcoholen worden onder andere toegepast voor de productie van was- en schoonmaakmiddelen,
weekmakers, smeermiddeladditieven, grondstoffen voor de kunststofindustrie, cosmetica en producten voor persoonlijke verzorging.
DSM brengt sinds 2009 Ecopaxx op de markt, een “langketenige polyamide” met unieke eigenschappen zoals lage vochtopname en een hoog smeltpunt (de hoogste van alle bioplastics) en een hoge kristallisatiesnelheid.
Deze nieuwe kunststof bestaat voor 70% uit castorolie.
Croda en Wageningen Universiteit werken momenteel aan een product dat aan PLA (PolyLactic Acid, een
bioplastic op basis van suiker) kan worden toegevoegd om een sterke, flexibele folie te produceren. Door de
combinatie van PLA en op olie gebaseerde producten ontstaat een verpakkingsmateriaal dat volledig is gemaakt van hernieuwbare grondstoffen.
Cargill heeft transformatorolie op basis van sojaolie ontwikkeld die beter presteert dan de petrochemische
variant. Door het hoge vlampunt, de temperatuur waarbij de olie spontaan ontbrandt, is het risico op brand
aanzienlijk lager. Bovendien veroudert de papieren pakking in de transformator niet. En mocht zich om wat voor
reden dan ook lekkage voordoen, dan is sojaolie biologisch afbreekbaar. Dit laatste is met name een voordeel in natuurgebieden maar ook op plaatsen waar waterwinning plaatsvindt.
Om te voorzien in de groeiende vraag naar oliën en vetten doen tal van bedrijven uit de MVO-keten een beroep
op biotechnologiebedrijven. Zo werken Unilever en Bunge samen met Solazyme om met behulp van micro-
organismen suikers om te zetten in oliën en vetten. Neste Oil, producent van hernieuwbare diesel en
vliegtuigbrandstof, zoekt naar mogelijkheden om met de hulp van gisten en schimmels organisch afval om te zetten in oliën en vetten voor energietoepassingen.
De oleochemie kan een belangrijke bijdrage leveren aan het succes van de MVO-sector in de toekomst.
Daarnaast kan de oleochemie in grote mate bijdragen aan het verduurzamen van de keten en van de maatschappij, zowel door het vervangen van petrochemische producten als door het leveren van producten met een nieuwe functionaliteit.
34
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
3.4.3
Mogelijkheden valoriseren oliën en vetten
De markt voor bioplastics lijkt de meest geschikte markt voor de MVO-sector te zijn om aansluiting bij te zoeken. De conventionele plasticsmarkt is de grootste voor de chemische industrie: circa 80% van alle chemicaliën gaat naar de plasticsmarkt.
Tussen 2000 en 2008 is de wereldwijde consumptie van bioplastics (op basis van de tot nu toe
belangrijkste grondstoffen zetmeel, suiker en cellulose) met 600% gestegen. Bioplastics vormen nog maar een klein onderdeel van de totale kunststoffenmarkt (0,25-1%) maar de verwachting is dat een
aanzienlijk deel van de conventionele plasticsmarkt zal worden overgenomen door bioplastics: 25% in 2020, maar schattingen lopen uiteen. Technisch gezien kan zelfs 90% van de huidige kunststoffen worden vervangen door bioplastics.
Kader 11 Bioplastics in perspectief
In 2008 werd in Nederland 442 kiloton plastics geproduceerd, in 2010 450 kton.
Algemeen geldt dat vervanging van een fossiel
product door een vergelijkbaar biobased product leidt tot verlaging van de uitstoot van
broeikasgassen en van het gebruik van fossiele
energie. Een studie ten aanzien van bioplastics komt
tot de volgende conclusie: 38% vervanging van plastics door bioplastics leidt tot 56 PJ
energiebesparing in Nederland (bron Agentschap NL).
Figuur 10 Verdeling kunststoffenmarkt naar product
Er zijn ook trends gaande waar plastics zwaardere materialen zullen vervangen. Denk bijvoorbeeld aan de automotive sector, waar de bouw van lichtere voertuigen door het gebruik van plastics leidt tot brandstofbesparingen.
Een andere veelbelovende toepassing op Europees niveau voor bioplastics is ‘smart packaging’ voor
versproducten. Door het gebruik van bioplastics met de juiste eigenschappen wordt de levensduur van een product verlengd, wordt er minder voedsel weggegooid en wordt er minder CO2 uitgestoten. Kader 12 Bioplastics en biopolymeren
Bioplastic is de naam die wordt gegeven aan plastic dat wordt gemaakt uit natuurlijke producten. Het zijn in
feite kunstmatige biopolymeren. Biopolymeren is een verzamelterm voor alle kunststoffen die gemaakt zijn van grondstoffen die gewoon voorkomen in de natuur.
Bioplastics worden toegepast in een gesloten kringloop, cradle-to-cradle (C2C). Daarmee wordt het verbruik van
fossiele brandstoffen verminderd en de uitstoot van CO2 beperkt. Voor de productie en verwerking van
bioplastics is bovendien minder energie nodig. En toekomstige generaties worden niet opgezadeld met afval- en
milieuproblemen. Bioplastics worden in Nederland met name gebruikt in verpakkingsmateriaal, voor zakken
voor in de gft-bak en als potjes en afdekfolie in de land- en tuinbouw.
Bron: Wikipedia en www.biopolymeer.nl
35
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
3.4.4
Impact innovaties valorisatie oliën en vetten
Naar verwachting zal de oleochemische industrie haar marktaandeel voor grondstoffenlevering aan de organische chemie ten opzichte van de petrochemie in 2030 verdubbelen van 5% naar 10%.
Conventionele plastics leiden tot veel (niet-recyclebaar) afval, dat veelal gestort of verbrand wordt (met
uitstoot van CO2 en andere stoffen als gevolg). Bioplastics kennen deze nadelen niet. Aansluiten bij de bioplastics markt draagt tevens bij aan het behalen van eisen vanuit Europese wet- en regelgeving, zoals meer recyclen met minder verpakkingsmateriaal.
Het vervangen van petrochemische grondstoffen door hernieuwbare grondstoffen zoals plantaardige of dierlijke vetten en oliën leidt vervolgens tot een significante energiebesparing in de fijnchemie (zie
tabel 7). Bijvoorbeeld de productie van 1 ton weekmaker volgens de conventionele productiemethode kost 61 GJ per ton. De oleochemische productie van weekmakers hoeft ‘slechts’ 27 GJ per ton te
kosten: een verschil van 34 GJ per ton (bron ‘The future of oils and fats for the chemical industry – a
roadmap to 2030’by Dr. Blaauw). Een soortgelijk besparingspotentieel geldt ook voor andere producten.
In de Actieagenda Topsector Chemie (New Earth, New Chemistry van juni 2011) formuleert de
Topsector Chemie zijn ambitie voor de halvering van de CO2-uitstoot en de duurzame economie voor 2030. Men wil in 2030 25% van de materialen vervangen door hernieuwbare grondstoffen. Om het
mogelijk te maken dat de helft van de 25%, net als in de huidige situatie, uit plantaardige en dierlijke vetten en oliën komt zullen de MVO- en de chemiesector samen moet optrekken bij onderzoek en ontwikkeling. De ontwikkeling van duurzame producten moet een equivalent van 79 PJ aan energiebesparing opleveren en 5,8 Mt minder CO2 -emissie in 2030.
Ook aan deze laatste doelstelling kan de MVO-industrie een bijdrage leveren, doordat een deel van de
producten via microbiologische processen kan plaatsvinden. Doordat deze processen op relatief lage
temperaturen verlopen zal er minder (fossiele) energie nodig zijn. De actieagenda noemt specifiek de samenwerking met de voedselindustrie. Hieraan nemen ook MVO-bedrijven zoals Cargill en Croda deel.
‘Oliezuur wordt een belangrijke grondstof voor hoogwaardige plastics’, Rolf Blaauw, WuR Op dit moment geldt dat ongeveer 7% van de organische chemie zich baseert op MVO-grondstoffen
(oliën, vetten en meel samen). Gegeven het energieverbruik van de chemie en een besparing van 50% door de inzet van biobased productieprocessen is een indicatie van het besparingspotentieel bij het huidige productievolume weergegeven in Tabel 7.
IJkjaar 2010 Chemie (MEE) Chemie (MJA3)
Energiegebruik (TJ ) 341.000 34.940 375.964
Energiebesparing (TJ) 11.935 1.223 13.158
Tabel 7 Energiebesparingen door vervanging van petrochemische grondstoffen door natuurlijke oliën en meel in 2030
3.4.5
Ontwikkeltraject tot 2030
Het verdubbelen van het marktaandeel van de oleochemie is afhankelijk van een aantal
randvoorwaarden. Zo moet de toegevoegde waarde van oliën en vetten ten opzichte van andere biobased grondstoffen (zoals zetmeel, suikers, etc.) duidelijk worden aangetoond.
36
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
De totale productie van oliën en vetten moet sterk toenemen, van 170 miljoen ton nu naar 400 miljoen
ton in 2030. Dit is nodig om geen concurrentie te laten ontstaan tussen voedsel, diervoeder en
technische toepassingen van oliën en vetten. Deze verhoogde productie wordt met name mogelijk
gemaakt door de commerciële en succesvolle toepassing van olieproducerende micro-organismen. Genetische modificatie van oliehoudende gewassen is geaccepteerd en leidt tot gewassen met een
verhoogd oliegehalte en de gewenste vetzuursamenstelling (meer dan 90% van één specifiek vetzuur). Dit draagt tevens bij aan verlaagde productiekosten, omdat bijvoorbeeld bepaalde stappen in het productieproces eenvoudiger worden.
Er is een ‘level playing field’ voor alle markten van producten die olie als grondstof hebben. Politieke
mandaten en prikkels stimuleren beide producten. Daarbij worden de producten op eerlijke, transparante duurzaamheidscriteria beoordeeld.
Als aan deze voorwaarden wordt voldaan kan het aandeel van oliën en vetten dat naar de
oleochemische industrie gaat toenemen van 10% (17 miljoen ton) nu naar 15% (60 miljoen ton) in 2030.
‘Our MVO-roadmap will help to stimulate discussion and consideration in the (EU) chemical industry on the potential of oleochemicals as a key renewable raw material’. Peter Tollington, Cargill Het actieprogramma voor de MVO-bedrijven ziet er als volgt uit: 2012-2015
▶ Beter in kaart brengen en onder de aandacht brengen van de toegevoegde waarde van oliën en vetten voor de productie van bioplastics ▶ Oprichting van een R&D platform. Om de genoemde ontwikkelingen te volgen en waar nodig bij te sturen wordt het aanbevolen een platform op te richten met niet alleen producerende bedrijven, maar ook allerlei ketenschakels, zoals kennisinstellingen, overheden en afnemers, van teelt tot productie ▶ Ontwikkeling en optimalisatie van de conversietechnologie door een drietal richtingen: ▶
Verbeteren van de prestatie (stabiliteit, efficiëntie en kosten) van katalysatoren om oliën en vetten om te zetten in nieuwe stoffen met nieuwe gewenste functionaliteiten
▶
Verbeteren van de conversie van vetzuren naar dicarbonzuren met behulp van microorganismen
▶
Verbreden van de conversiemogelijkheden door slim combineren van beschikbare technieken
‘Leren van elkaar, inzicht verschaffen, verbeteren >>> leuker kun je het niet maken!!’ Leo Knoester, ADM 2015-2020
▶ Samenwerkingsverbanden oprichten voor biotechnologische conversie van non-voedsel bronnen (suikers, CO2) naar oleochemische bouwstenen ▶ Ontwikkeling van nieuwe scheidingstechnologieën om meer dan 90% van specifieke vetzuren te verkrijgen 2020-2030
▶ Deelnemen aan programma’s in teelt en ontwikkeling van (genetisch gemodificeerde) hoog oliehoudende gewassen met enkelvoudige, onverzadigde vetzuren
37
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
▶ Opschalen van microbiologische olieproductie door gisten en schimmels voor bifunctionele bouwstenen met unieke eigenschappen.
3.4.6
Conclusies
▶ Bioplastics lijkt als markt het meest geschikt voor valoriseren van oliën en vetten ▶ Wereldwijd zullen ‘traditionele’ markten voor de oleochemie een grote rol spelen, maar voor Europa hebben op oleochemie gebaseerde plastics producten (zoals smart packaging van voedingsmiddelen) een grote groeikans ▶ In 2030 is het aandeel oliën en vetten als feedstock voor de chemische industrie verdubbeld naar 10%, mits aan enkele randvoorwaarden wordt voldaan
▶ De potentie is er maar zal niet vanzelf worden waar gemaakt. Chemiebedrijven zullen overtuigd moeten raken van de potentie van oliën en vetten als nieuwe grondstoffen ▶ De MVO-industrie ontbreekt het aan voldoende basiskennis over de functionele eigenschappen voor toepassing van oliën, vetten en melen voor technische toepassingen In samenwerking met de keten van afnemers in de chemie, kunststofproducenten, producenten van kunststofproducten zoals textiel en tapijt en kennisinstellingen wil het Productschap MVO de ontwikkeling van bioplastics voor de MVO-sector stimuleren.
Het Productschap MVO gaat in samenwerking met de VNCI (Vereniging Nederlandse Chemische
Industrie) en de NRK (vereniging voor de Nederlandse Rubber en Kunststofindustrie) de ontwikkeling van bioplastics stimuleren. De eerste stap is het bekend maken van de mogelijkheden van de MVOgrondstoffen bij potentiële afnemers. Dit moet leiden tot een consortium van actief betrokken
samenwerkingspartners. Vervolgens kan met die actieve ketenpartners een projectaanpak worden
geformuleerd. Daarna kunnen kennisinstellingen en/of technologieleveranciers worden betrokken bij het ontwikkelen van de benodigde scheidings- en/of conversietechnologie.
38
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
3.5
Innovaties naar de biobased economy – Valoriseren melen Kader 13 Samenhang paragraaf 3.5 en 3.4
Een verkenning ten aanzien van (nieuwe) biobased producten uit de MVO-sector en de rol die de MVO-sector
kan spelen in het realiseren van een biobased economy is gedurende de Routekaart uitgevoerd door prof. Johan Sanders van Wageningen Universiteit (WuR). Er is hierbij gekeken naar meel van raapzaad en zonnebloempitten
en dierlijk meel. Deze paragraaf (3.5) baseert zich op dit onderzoek.
Een vergelijkbaar onderzoek is uitgevoerd door dr. Rolf Blaauw (WuR) voor de toepassing van plantaardige en
dierlijke oliën en vetten. Dit onderzoek wordt toegelicht in paragraaf 3.4. in deze paragraaf is ook een algemene beschrijving van de biobased economy te vinden.
3.5.1
Inleiding valoriseren van melen
Deze Routekaart focust op meel van raapzaad, zonnebloempitten en dierlijk meel. Soja en sojameel zijn belangrijke grondstoffen in de MVO-sector maar zijn buiten beschouwing gelaten vanwege de
hoge nutritionele waarde van sojameel voor de diervoederindustrie.
Raapzaad en zonnebloempitten worden voornamelijk geteeld en bewerkt voor de productie van olie
voor menselijke consumptie. Er komen hierbij bijna vergelijkbare hoeveelheden meel vrij: de zaden van beide gewassen bevatten olie en eiwit (dat wordt omgezet in meel) in een verhouding 40:60. Dit meel
en dat van dierlijke bijproducten worden traditioneel toegepast als diervoeder. Raapzaad, zonnebloem-
en dierlijk meel bevatten echter componenten zoals suiker, zetmeel, proteïne, vetzuren, cellulose, lignine die een alternatief kunnen bieden voor productie van deze componenten uit fossiele grondstoffen.
In de biobased economy is valorisatie van raapzaad, zonnebloem en diermeel mogelijk en nodig om de totale productieketens te verbeteren: niet alleen omwille van de economische waarde, maar ook voor
het verbeteren van duurzaamheid van de huidige producten en processen.
3.5.2
Mogelijkheden valoriseren van melen
Er zijn verschillende opties om melen van raapzaad, zonnebloem- en dierlijk vet te valoriseren. De
meest waardevolle componenten uit het meel zijn eiwitten. Eiwitten kunnen worden gebruikt voor hun (volledige) functionaliteit maar ook als grondstof voor bulkchemicaliën in de vorm van aminozuren.
Ook andere componenten uit raapzaad, zonnebloem- en diermeel kunnen worden geïsoleerd om extra waarde te genereren. In totaal zijn er 19 mogelijkheden vastgesteld om componenten uit raapzaad,
zonnebloem en dierlijk meel te isoleren en af te zetten tegen potentieel hogere waarde (zie Tabel 8). Product
Component (technische mogelijkheid volgens WuR verdeeld per product)
1
Isolatie specifieke eiwit(groepen) door milde processing
2
Verteerbaarheid eiwitten vergroten door enzymatische/chemische behandeling Eiwitfunctionaliteit (schuimvorming, kleefkracht, waterbarrière en
3 4 5 6
coatingeigenschappen) toepassen in food en non-food Zonnebloem en raapzaad
Gebruik van het intacte eiwit als enzym Isoleren van essentiële aminozuren voor diervoeder Isoleren van aminozuren als grondstof voor bulk- en fijnchemicaliën
7
Eiwitten als bioplastics
8
Vezels isoleren voor voedingstoepassingen
9
Voorbehandeling (hemi)cellulose om xylose en glucose voor diervoeder te produceren
10
Gebruik lignocellulose for biogasproductie (elektriciteit)
11
Fosfaatgebruik 39
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
Product
Component (technische mogelijkheid volgens WuR verdeeld per product)
12
K+ (kalium) gebruik
13
Aanvullende olie, extractie met oplosmiddelen anders dan hexaan
14 15
Als 13, maar dan met behulp van gas Dierlijk meel
16 17
Gebruik van chlorogeenzuur voor de synthese van bulk- en fijnchemicaliën Zonnebloem
18 19
Vitamine D toepassingen Gebruik van zonnebloemkaf Gebruik van zonnebloemhullen
Raapzaad
Gebruik raapzaadhauw (zaadomhulsel) en -stro
Tabel 8 Opsomming mogelijkheden om raapzaad, zonnebloem en dierlijk meel optimaal te valoriseren. Bron ‘Valorisation of rape seed, sunflower and animal meal’ by prof. Johan Sanders et. al, WuR
Een aantal componenten wordt al verkregen door individuele MVO-bedrijven in het kader van het topsectorenbeleid van de overheid (nummers 16 tot en met 19). In bovenstaande lijst van mogelijkheden zijn er drie gebieden die een focus verdienen. 1.
In kaart brengen functionaliteit eiwitten (nummer 3 uit Tabel 8)
Er is nog onvoldoende kennis van de functionaliteiten van de verschillende eiwitten. Door het gebrek
aan deze basiskennis komt nader onderzoek naar isolatie, conversie en toepassing vooralsnog
nauwelijks van de grond. Het is juist deze basiskennis die nodig is om een schatting te maken van de marktpotentie. Indien deze basiskennis publiek beschikbaar zou komen, zullen bedrijven bereid zijn
om te investeren in onderzoek en ontwikkeling voor isolatie, conversie en toepassing. Dan ook komt
pas het gebruik van eiwitten voor bioplastics in zicht. 2.
Onderzoek naar technologie voor het hydroliseren van eiwitten door enzymatische of chemische bewerking (nummers 2, 5 en 6 uit Tabel 8)
De tweede optie die extra aandacht verdient is onderzoek naar het hydroliseren van de eiwitten. Dit is de basis om voor dieren onverteerbare eiwitten te ontsluiten. Deze stap is essentieel om überhaupt nader onderzoek te kunnen starten naar het scheiden van de afzonderlijke aminozuren. 3.
Onderzoek gebruik van eiwitten voor bioplastics (nummer 7 uit Tabel 8)
Gelet op de omvang van de plasticsmarkt is het interessant om te onderzoeken welke eiwitten kunnen worden gebruikt voor de productie van plastic en met welke technologie. Zie hiervoor ook paragraaf 3.4.3.
3.5.3
Impact van valoriseren van melen
De valorisatie van melen leidt tot een significant lager energieverbruik: neem bijvoorbeeld valorisatie van meel tot (biobased) bulkchemicaliën. In de tabel is lysine als voorbeeld genomen: dit is een
aminozuur dat mens en dier niet zelf kunnen aanmaken en dus via voeding moeten binnen krijgen.
Voor de productie van 1 ton biobased lysine is tot de helft minder energie nodig dan voor productie
gebaseerd op fossiele grondstoffen. Daarnaast zijn ook de kosten ongeveer de helft minder (zie ook tabel 9). Een besparing van 50% energiekosten is typerend voor de overgang naar een biobased economy.
1 ton bulkchemicaliën op basis van:
Energiekosten per ton
bulkchemicaliën (GJ/ton)
Kosten per ton
bulkchemicaliën (€/ton)
Petrochemische grondstoffen
65
Plantrestanten
33
1345 610
Verschil tov huidige productie
-32
-735 40
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
Tabel 9 Verschil in energiekosten en financiële kosten van 1 ton bulkchemicaliën uit petrochemische
en plantrestanten. Bron: ‘Valorisation of rape seed, sunflower and animal meal’ by prof. Johan Sanders et. al, WuR
Indien componenten uit grondstoffen als raapzaad en zonnebloem worden verwerkt tot
bulkchemicaliën heeft dit dus een significante impact op energieverbruik en financiële middelen ten opzichte van fossiele grondstoffen.
‘Met succesvolle voorbeelden moet je laten zien dat biobased efficiënter is. Van daaruit kunnen bedrijven dan steeds een nieuwe stap zetten’, Johan Sanders, Wageningen Universiteit Op dit moment geldt dat ongeveer 7% van de organische chemie zich baseert op MVO-grondstoffen
(oliën, vetten en meel samen). Gegeven het energieverbruik van de chemie en een besparing van 50% door de inzet van biobased productieprocessen is een indicatie van het besparingspotentieel bij het huidige productievolume weergegeven in Tabel 10.
IJkjaar 2010 Chemie (MEE) Chemie (MJA3)
Energiegebruik (TJ ) 341.000 34.940 375.964
Energiebesparing (TJ) 11.935 1.223 13.158
Tabel 10 Energiebesparingen in 2030
3.5.4
Ontwikkeltraject tot 2030
Er is veel mogelijk en de trends worden steeds duidelijker: de biobased economy krijgt een stevige
positie in de Nederlandse economie. Maar het is wel noodzakelijk dat er goed wordt gekeken naar de afnemers en de behoefte van de markt aan bepaalde componenten (zoals aminozuren) en producten
uit hernieuwbare grondstoffen zoals de melen. Marktonderzoek moet uitwijzen wat de meest kansrijke
productmarktcombinaties zijn. De uitkomsten geven een MVO-bedrijf richting op welke manier het zijn (nieuwe) producten kan introduceren.
MVO-bedrijven zijn groot geworden in bulk: het valoriseren van de MVO-grondstoffen zal ook de kleinere nichemarkten gaan opzoeken. Deze niches zijn lastige en onbekende markten voor de
bedrijven om nieuwe producten af te zetten. Er zijn diverse mogelijkheden om hiermee om te gaan,
bijvoorbeeld door een spin-off van een bedrijf op te richten dat flexibeler kan omgaan met het nieuwe product en dito nichemarkt. Een andere mogelijkheid is een voldoende grote afdeling met grote mate van zelfstandigheid verantwoordelijk te maken voor het introduceren van het product op de
nichemarkt. Dergelijke constructies voorkomen ook kannibalisatie van de bestaande markt. Welke keuze wordt gemaakt is geheel afhankelijk van de MVO-bedrijven.
Het afstemmen met potentiële afnemers door de MVO-bedrijven wordt op individuele basis gedaan. Hiervoor zijn de volgende stappen voorzien om heldere, gewogen afwegingen te kunnen maken:
▶ Op pre-concurrentieel sectorniveau: uitvoeren van een deskstudie om het aanbod van nieuwe biobased componenten en producten vanuit de MVO-sector te matchen met (potentiële) afnemers ▶ Op individueel niveau: testen van technologieën op labschaal ▶ Op individueel niveau: het oprichten van een proeffabriek om de technologie op pilotschaal te testen De testen van technologieën resulteren in een aantal hoofd- en bijproducten, die in redelijke volumes
te verkrijgen zijn. De specificaties van de verkregen hoofd- en bijproducten worden beoordeeld op de
specificaties van de (potentiële) afnemers. Overige producten (componenten zoals aminozuren) kunnen 41
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
dan traditioneel worden afgezet als diervoeder. Zo wordt op economisch en duurzaam verantwoorde wijze omgegaan met de MVO-grondstof.
Met name scheidingstechnologieën, die het isoleren van aminozuren mogelijk maken, lenen zich voor fundamenteel, pre-concurrentieel onderzoek.
Onafhankelijk van de keuze voor de richting van marktintroductie zijn er activiteiten gedefinieerd die door de MVO-bedrijven kunnen worden ondernomen.
Het actieprogramma voor de MVO-bedrijven ziet er als volgt uit: 2012-2015
▶ In kaart brengen van de technologische mogelijkheden van de MVO-melen in overleg met de ketenpartners door een deskstudie ▶ Op labschaal identificeren en produceren van veelbelovende platform en gefunctionaliseerde biobased chemicaliën, die in de bestaande infrastructuur van de chemische industrie kunnen worden geproduceerd ▶ Op labschaal testen van innovatieve voorbehandelingen van biomassa (bioraffinage) ▶ Op labschaal ontwikkelen van biochemische en thermochemische conversieprocessen, die op lange termijn kunnen leiden tot commerciële eindproducten ▶ Demonstratieprojecten van nieuwe oleochemische processen en producten (de bouwstenen voor de chemische industrie) Specifieke aandacht voor acties op de korte termijn wordt gevraagd voor de volgende onderwerpen: ▶ Ontwikkelen van betaalbare technieken voor het hydrolyseren van eiwitten tot aminozuren en
peptiden door gecombineerd gebruik van geïmmobiliseerde enzymen (proteases/peptidases); ▶ Ontwikkelen van betaalbare zuiveringstechnologie voor 10 tot 15 aminozuren ▶ Ontwikkelen van technologie voor het omzetten van aminozuren naar bulkchemicaliën ▶ Refunctionaliseren van (gedenatureerd) eiwit ▶ Studie naar de functionaliteit van specifieke eiwitten uit raapzaad, zonnebloem ▶ Ontwikkelen van scheidingstechnologie voor specifieke eiwitten ▶ Studie naar het integreren van meerdere bewerkingen in één processtap 2015-2030
▶ Identificatie en labschaalproductie van de meest belovende biobased gefunctionaliseerde chemicaliën
▶ Ontwikkelen van nieuwe methoden om vanuit platform chemicaliën verkoopbare eindproducten te produceren
▶ Het bouwen van proeffabrieken voor nieuwe bioraffinage concepten, om hun betrouwbaarheid aan te tonen en dat zij bruikbare, verkoopbare producten opleveren
▶ Aantonen dat bioraffinage commercieel haalbaar is en opgeschaald kan worden naar fabrieken die renderen en waar haalbaar invoeren
▶ Aantonen dat implementatie van bioraffinage economisch haalbaar is door bouwen en exploiteren van (demonstratie)fabrieken
3.5.5
Conclusies
▶ Het valoriseren van MVO-grondstoffen draagt bij aan de biobased economy en leidt tot een hogere waarde van de grondstoffen dan de huidige toepassingen (in bijvoorbeeld diervoeder alleen)
42
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
▶ Op welke product/marktcombinaties de MVO-sector zich gaat richten hangt mede af van de behoefte van afnemers en markt, die kan worden vastgesteld door het uitvoeren van een
marktanalyse
▶ Een eerste focus op het realiseren van valorisatie is door de verteerbaarheid van eiwitten te vergroten. Hierdoor komen eiwitten beschikbaar die nu niet bruikbaar zijn
▶ Vervolgens moet worden gekeken welke functionele eigenschappen van eiwitten toegevoegde
waarde kunnen bieden en door welke scheidingstechnologieën de gewenste afzonderlijke eiwitten en aminozuren kunnen worden geïsoleerd
▶ Bioplastics is een veelbelovende markt voor de toepassing van eiwitten uit melen De eerste uitdaging waarvoor de industrie staat is om technologie te ontwikkelen die uit het meel de afzonderlijke eiwitten en aminozuren kan isoleren en wel zodanig dat de eiwitten passen in het
productieproces van de diervoederindustrie en ook de nevenstromen nuttig kunnen worden ingezet. Het Productschap MVO gaat de ontwikkeling van hoogwaardige eiwitproducten voor de diervoederindustrie stimuleren. Hiertoe zal het Productschap in overleg treden met
brancheorganisaties en individuele bedrijven in de diervoedersector. Het Productschap zal door het organiseren van bijeenkomsten en gesprekken de innovatieve mogelijkheden van eiwitten en aminozuren onder de aandacht brengen van de diervoederindustrie. Dit moet leiden tot een consortium van actief betrokken samenwerkingspartners. Vervolgens kan met die actieve
ketenpartners een projectaanpak worden geformuleerd. Daarna kunnen kennisinstellingen en/of technologieleveranciers erbij worden betrokken om de benodigde scheidingstechnologie te ontwikkelen.
43
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
4
Energiegebruik van de MVO-sector op weg naar 2030
De Routekaart laat zien welke wegen de MVO-sector kan bewandelen om de energie-efficiëntie in
2030 met 50% te verbeteren ten opzichte van 2005 (referentiejaar MJA3). In de voorgaande
hoofdstukken zijn concrete innovaties voor de MVO-sector geformuleerd, voor zowel de korte, de middellange als de lange termijn. In dit hoofdstuk zijn de resultaten verzameld. De berekeningen volgen de aanpak van het MJA3-convenant 4, door een opdeling in productieproces (4.2),
ketenprojecten (4.3) en duurzame energie (4.4). De berekeningen worden geplaatst in een tweetal toekomstscenario’s voor de ontwikkeling van de sector (4.1).
4.1
Scenario’s
Er zijn twee scenario’s gedefinieerd, waarvoor de basis is ontleend aan het rapport “The future of oils and fats for the chemical industry, a roadmap to 2030” van de WuR.
Deze scenario’s voor 2030 zijn gebaseerd op een voorspelling van de omvang van de wereldwijde productie van plantaardige oliën en vetten. In het scenario “Business As Usual” worden de huidige ontwikkelingen doorgetrokken. Het is echter mogelijk dat zich in positieve zin een trendbreuk
voordoet. In het scenario “High Growth” neemt zowel de wereldproductie van plantaardige oliën en
vetten zelf als het aandeel van de MVO-producten als grondstof voor de organische chemie sneller toe dan historische trends suggereren. Snelle ontwikkeling van sleuteltechnologieën (zoals microbiële productie van oliën) en passend flankerend duurzaamheidsbeleid zijn voorwaarden om zo’n trendbreuk te realiseren.
In 2010 bedroeg de wereldproductie van plantaardige oliën en vetten 175 Megaton (Mton). De
wereldproductie van de organische chemie bedroeg 330 Mton. Het aandeel van MVO-producten als
grondstof voor de organische chemie bedroeg voor oliën en vetten respectievelijk meel ongeveer 5% en 2%, totaal 7%. In de twee scenario’s worden deze waarden (Tabel 11): Scenario’s 2030
Productie
Productie
Olie/vet
Org. Chemie
(Mton)
(Mton)
Aandeel
MVO grondstof in org. chemie Olie/Vet
Meel
Aannamen en voorwaarden
Totaal Inzet van conventionele oliehoudende
Business As Usual
270
530
4%
gewassen
4%
8%
Overheid stimuleert biobrandstoffen,
maar overigens geen duurzame productie van chemicaliën
Ruimte voor GGO’s
Significante microbiële productie van oliën Overheid stimuleert alle markten van High Growth
400
530
10%
8%
18%
producten met olie als grondstof evenwichtig
Ontwikkeling prijsverschil minerale en hernieuwbare oliën in voordeel van natuurlijke oliën en vetten
Tabel 11 Groeiscenario's 2030 voor de MVO-sector en zijn rol in de organische chemie Voor de subsectoren ‘Margarines en sauzen’ en ‘Dierlijke oliën en vetten’ zijn de beide scenario’s gelijk en volgen historische trends, waarbij is gerekend met een jaarlijkse groei van 4% respectievelijk 0%. Voor de organische chemie is in beide scenario’s een jaarlijkse groei van 2-4% verondersteld.
4
Nieuwe methodiek energie-efficiëntie, bijlage bij MJA-3 Convenanttekst Meerjarenafspraak Energie-efficiëntie 2001 – 2020. 44
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
4.2
Productieproces
In deze Routekaart zijn drie groepen van innovaties besproken die energiebaten realiseren in het productieproces: •
Energiebewust procesbeheer
•
Waterbeheer
•
Membranen
De productievolumes Tabel 12 zijn verkregen door de productievolumes uit 2010 evenredig met de in de scenario’s veronderstelde groei van de wereldproductie (paragraaf 4.2) op te schalen.
Productieproces
Energiebesparing innovatie (TJ) Optimaal procesbeheer Water Membranen Totaal
Productie NL (Gton )
Energiegebruik (TJ)
IJkjaar 2010 Crush Raffinage Margarines en sauzen Dierlijke olien en vetten Totaal
1.154 2.315 440 191
4.667 2.809 590 881 8.947
700 421 89 132 1.342
42 42 24 66 175
360 170 0 0 530
1.102 634 113 198 2.047
Business As Usual scenario Crush Raffinage Margarines en sauzen Dierlijke olien en vetten Totaal
2.645 5.305 964 191
10.694 6.437 1.294 881 19.306
1604 966 194 132 2.896
97 97 53 66 312
825 390 0 0 1.215
2.526 1.452 247 198 4.423
High Growth scenario Crush Raffinage Margarines en sauzen Dierlijke olien en vetten Totaal
3.847 7.717 964 191
15.555 9.363 1.294 881 27.093
2333 1404 194 132 4.064
141 141 53 66 400
1200 567 0 0 1.767
3.674 2.112 247 198 6.231
Tabel 12 Energiebesparing productieproces
De energie-efficiëntie wordt berekend conform de formule in de nieuwe methodiek energie-efficiëntie
MJA3 voor de efficiëntieverbetering in het productieproces:
𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑒𝑏𝑒𝑠𝑝𝑎𝑟𝑖𝑛𝑔 𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑖𝑒𝑝𝑟𝑜𝑐𝑒𝑠 𝑊𝑒𝑟𝑘𝑒𝑙𝑖𝑗𝑘 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑒𝑣𝑒𝑟𝑏𝑢𝑖𝑘 + 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑒𝑏𝑒𝑠𝑝𝑎𝑟𝑖𝑛𝑔 𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑖𝑒𝑝𝑟𝑜𝑐𝑒𝑠
De berekende energie-efficiëntie, op basis van deze formule, bedraagt steeds 23%. Bovenstaande tabel verzamelt de maatregelen besproken in dit rapport. Om een totale besparing te berekenen vanaf het MJA3 ijkjaar 2005 moet in acht worden genomen dat de sector in het tijdvak
2005-2010 al een besparing in het productieproces van 736 TJ (op een energieverbruik van 8.431 TJ in 2010, een energie-efficiëntie verbetering van 8%) binnen de MJA3 heeft gerapporteerd, die in de tabel niet is opgenomen.
4.3
Ketenprojecten
Ook voor energiebesparing in de keten wordt de MJA3-aanpak gevolgd door te kijken naar productie-
en productketen.
45
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
4.3.1
4.3.1.1
Productieketen
Er worden drie categorieën besparingen onderscheiden: •
Besparingen in de productie van grondstoffen voor de MVO-sector
•
Besparingen in de productie en distributie van water
•
Substitutie van productieketens buiten de MVO-sector die vergelijkbare eindproducten geven
Productie van grondstoffen voor de MVO-sector
Meer dan 98% van de productie van grondstoffen voor plantaardige oliën en vetten vindt buiten
Nederland plaats. De invloed van Nederlandse bedrijvigheid op teeltmethoden is gering. Onderzoek naar besparingen in “upstream” ketenprojecten is volledig buiten het onderzoek van de routekaart
gehouden. Dit geldt ook voor het transport. Hoewel van de dierlijke vetten en oliën de grondstof voor slechts ongeveer 20% wordt ingevoerd, is ook hier geen nader onderzoek in de keten uitgevoerd.
4.3.1.2
Besparingen in de productie en distributie van water
De onder waterbeheer beschreven innovaties resulteren niet alleen in verminderd energieverbruik
binnen het MVO-productieproces per m3 water, maar leiden ook tot een verminderde vraag naar water.
De energie ten behoeve van de zuivering en distributie wordt dus bespaard. Alleen aan de productie en distributie van drinkwater is een significant energieverbruik verbonden, namelijk ongeveer 3 TJ per miljoen m3.
Indicatief gebruikt de MVO-sector op dit moment 50 miljoen m3 water, waarvan 8 miljoen m3
drinkwater. Indicatief kan 14% van dit waterverbruik worden voorkomen: in het ‘Business As Usual’
scenario 1,5 miljoen m3, in het ‘High Growth’ scenario 2,2 miljoen m3, met een energiebesparing van respectievelijk 4,5 en 7 TJ. Ten opzichte van de andere geïdentificeerde besparingen zijn dit kleine waarden.
4.3.1.3
Substitutie van de petrochemische productie van platformchemicaliën
Het potentieel van de MVO-sector voor de substitutie van fossiele grondstoffen door biobased
grondstoffen is groot. In de ‘Business As Usual’- en ‘High Growth’-scenario’s is aangenomen dat 8%
respectievelijk 18% van de petrochemische grondstoffen gesubstitueerd zal worden, waar dit nu nog op 7% staat.
In paragraaf 3.5.3 is aangetoond dat een biobased productieproces typisch 50% energie bespaart ten opzichte van een klassiek productieproces op basis van petrochemische grondstoffen. Gegeven het energiegebruik van de organische chemie in Nederland, in 2010 376 PJ (energetisch en nietenergetisch, MJA3+MEE), betekent dit een besparing van •
13 PJ bij het productievolume 2010 (berekend als 376*0,08*0,5 = 13,16 PJ)
•
19 PJ in het ‘Business As Usual’-scenario
•
54 PJ in het ‘High Growth’-scenario
Voor de helderheid van presentatie is deze besparing hier volledig als ketenproject benoemd. De besparingen zullen echter voor een deel ook binnen de MVO-sector zelf worden gerealiseerd.
46
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
Ketenprojecten
Energiebesparing innovatie (TJ) Volume Gton
Energiegebruik (TJ )
Substitutie
Waterbesparing Totaal
IJkjaar 2010 Drinkwatervoorziening Chemie (MEE) Chemie (MJA3)
8 104 104
24 341.000 34.940 375.964
0 11.935 1.223 13.158
2,5 0 0 2,5
3 11.935 1.223 13.160
Business As Ususal scenario Drinkwatervoorziening Chemie (MEE) Chemie (MJA3)
13 167 167
39 548.000 56.000 604.039
0 17.536 1.792 19.328
4,5 0 0 4,5
5 17.536 1.792 19.333
High Growth Scenario Drinkwatervoorziening Chemie (MEE) Chemie (MJA3)
19 167 167
57 548.000 56.000 604.057
0 49.320 5.040 54.360
7 0 0 7,0
7 49.320 5.040 54.367
Het productievolume chemie is geen absolute waarde, maar een indexcijfer, 2005 = 100 Tabel 13 Energiebesparing ketenprojecten
4.3.2
Productketen
De biobased economy maakt eindproducten mogelijk met gunstige eigenschappen voor verlaagd
energieverbruik in de uiteindelijke toepassing. Voorbeelden zijn te vinden in de ontwikkeling van
ultralichte engineering (bio)plastics, onder andere toe te passen in transportmiddelen, en voor plastics met specifieke gas- en vocht doorlatende eigenschappen voor verpakkingen van voedsel (smart packaging). Dergelijke mogelijkheden zijn in deze Routekaart niet kwantitatief uitgewerkt.
4.4
Duurzame energie
In het onderzoek voor deze Routekaart is, in navolging van keuzen tijdens de Voorstudie, geen
structureel onderzoek gedaan naar mogelijkheden voor de opwekking of het gebruik van duurzame
energie. In de mogelijkheden voor innovatief waterverbruik is overigens een onderzoek naar anaerobe zuivering van afvalwater opgenomen, waarbij geproduceerd biogas kan worden gebruikt voor de opwekking van duurzame energie. Hiermee kan enkele tientallen TJ gemoeid zijn.
4.5
Conclusies
▶ 23% Energie-efficiëntie kan tot 2030 worden gerealiseerd door interne procesinnovaties, zoals energiebewust procesbeheer, optimalisatie van het waterverbruik en de toepassing van membranen
▶ Een veelvoud hiervan kan worden gerealiseerd door substitutie van petrochemische grondstoffen door natuurlijke oliën en vetten van de MVO-sector voor de organische chemie De MVO-sector kan een grote bijdrage leveren aan (inter)nationale duurzaamheidsdoelstellingen door
substitutie van petrochemische productieprocessen door biobased productieprocessen. Hiervoor zijn zowel technologische innovaties, flankerend overheidsbeleid als een voor de MVO-sector gunstige ontwikkeling van het prijsverschil tussen minerale en plantaardige oliën essentieel.
47
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
5 5.1
Actieprogramma In samenwerking tot actie
Het bereiken van 30% energie-efficiëntie in 2020 en 50% energie-efficiëntie in 2030 kan alleen worden bereikt door samenwerking met alle ketenpartners: van de MVO-bedrijven, het Productschap MVO,
(bestaande en nieuwe) ketenpartners tot en met de overheid. Dit hoofdstuk geeft kort weer met wie en op welke manier de MVO-sector wil gaan samenwerken om zijn doelstellingen te realiseren.
5.1.1
De MVO-bedrijven
De individuele MVO-bedrijven hebben zich gecommitteerd aan de MJA, de Voorstudie en bijbehorende
visie van de sector op 2030 en hebben hieraan onder meer invulling gegeven door deelname aan het
Routekaarttraject. In het Routekaarttraject hebben zij gezamenlijk met het Productschap MVO en
diverse onderzoeksinstellingen ontwikkeltrajecten uitgestippeld die de individuele bedrijven kunnen inslaan, maar waar de sector ook als collectief kan acteren.
De MVO-bedrijven werken zelf al hard aan ontwikkeling en optimalisatie van processen en producten met bijbehorende technologieën. Dit geeft hen immers onderscheidend vermogen op de markt. Maar de MVO-bedrijven kunnen ook een bijdrage leveren aan het behalen van de sectordoelstelling door
zogenaamde applicatieonderzoeken te testen in het eigen bedrijf. Veelal is de potentie van de
innovaties uit dit Routekaartrapport theoretisch of in andere sectoren aangetoond, maar moet gedegen en betrouwbare toepassing in de MVO-sector nog worden aangetoond. Door het uitvoeren van een applicatieonderzoek kan een bedrijf met eigen, bestaande installaties beoordelen of een innovatie daadwerkelijk de potentie kan realiseren of dat er wellicht meer onderzoek nodig is.
In het algemeen geldt dat applicatieonderzoeken of de concrete invoering van nieuwe technologieën vaak plaatsvinden in het kader van vervangingsinvesteringen op installaties aan het einde van hun levenscyclus.
Voor de lange termijn focus van de Routekaart, met name rond het valoriseren van oliën, vetten en
melen, liggen de activiteiten deels op het individuele vlak, maar ook deels op het pre-concurrentiële, collectieve vlak.
5.1.2
Het Productschap MVO
Producten en technologieën die dicht bij marktintroductie staan en waaraan bedrijven in de keten reeds werken hebben geen ondersteuning van het Productschap nodig. Het Productschap kan wel een rol spelen op pre-concurrentieel niveau, zoals voor het volgen van en zo mogelijk ondersteunen en
communiceren van fundamenteel onderzoek. Ook kan het Productschap diverse partijen
samenbrengen voor bepaalde product/marktcombinaties of technologieën die ondanks het
(theoretische) potentieel door onbekendheid op de plank blijven liggen.
Deze Routekaart benoemt veel kansen tot rendabele innovaties voor de MVO-sector. Om kansen
daadwerkelijk om te zetten in concrete projecten is echter focus nodig. Het Productschap MVO richt zich op de korte termijn op de volgende onderwerpen: 1.
Stimuleren van energiebesparing door gedragsverandering door het ontwikkelen van een cursus “Energiebewuste operator”.
2.
Ontwikkelen van een waterrekentool en uitvoeren van een waterbenchmark om meer inzicht in het watergebruik van het individuele MVO-bedrijf en de sector als geheel te krijgen.
3.
Starten van een technoproject voor het testen van vibrerende membraansystemen voor de scheiding van ruwe olie/hexaan. 48
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
4.
Ontwikkelen van bioplastics in samenwerking met de keten van afnemers in de chemie, kunststofproducenten, producenten van kunststofproducten zoals textiel en tapijt, en kennisinstellingen.
5.
Ontwikkelen van hoogwaardige eiwitproducten voor de diervoederindustrie.
Het Productschap MVO zal desgewenst als initiator en trekker voor deze onderwerpen fungeren om
zowel MVO-bedrijven als potentiële afnemers van innovatieve producten en technologieën te laten zien wat mogelijk is.
5.1.3
Bestaande en nieuwe ketenpartners
In deze Routekaart wordt duidelijk gemaakt dat er groot potentieel ligt om het gebruik van MVO-
producten verder in de keten te vernieuwen en te vergroten. De MVO-sector ziet met name kansen in
food, feed en chemiesectoren waaronder de rubber- en kunststofindustrie en de tapijt- en
textielindustrie. Dit vergt een actieve inzet van individuele MVO-bedrijven samen met bedrijven in de
ketens waarin de MVO-producten worden toegepast of in de toekomst toegepast gaan worden.
Veel van deze mogelijkheden bevinden zich nog in een vroege fase van innovatie. Stimulering vanuit
brancheorganisaties en productschappen is van waarde. De MVO-sector wil de actieplannen graag in
overleg met de brancheorganisaties voor en bedrijven uit andere sectoren nader vorm geven. Het
Productschap MVO ziet het als zijn rol om samenwerking tussen ketenpartners te initiëren en te
stimuleren. Het productschap verwacht een actieve inzet van de brancheorganisaties van bestaande en
nieuwe afnemers van MVO-producten om gezamenlijk onderzoek en ontwikkeling met MVO-bedrijven,
kennisinstituten en technologieleveranciers handen en voeten te geven.
Concreet wil het Productschap MVO in samenwerking met de VNCI (Vereniging Nederlandse Chemische Industrie) en de NRK (vereniging voor de Nederlandse Rubber en Kunststofindustrie) de ontwikkeling van bioplastics stimuleren. De eerste stap is het bekend maken van de mogelijkheden van de MVOgrondstoffen bij potentiële afnemers. Dit moet leiden tot een consortium van actief betrokken
samenwerkingspartners. Vervolgens kan met die actieve ketenpartners een projectaanpak worden
geformuleerd. Daarna kunnen kennisinstellingen en/of technologieleveranciers worden betrokken bij het ontwikkelen van de benodigde scheidings- en/of conversietechnologie.
Het Productschap MVO verwacht toewijzing van middelen uit het onderzoeksbudget voor ISPT/NL
GUDS. Voor de ondersteuning door externe deskundigen op het gebied van water en energie doet het Productschap MVO beroep op de financiële ondersteuning vanuit de MJA. Fundamenteel onderzoek
naar scheiding en conversie van oliën, vetten en eiwitten dat pas over 10 tot 15 jaar tot toepassingen kan leiden, is de taak van de kennisinstellingen.
5.1.4
Samenwerking met de overheid
Het Kabinet kiest in zijn beleid voor ondersteuning van het Nederlandse bedrijfsleven voor negen
topsectoren waar Nederland door zijn ligging en geschiedenis sterk in is: water, agrofood, tuinbouw, hightech, life sciences, chemie, energie, logistiek en creatieve industrie. De MVO-sector zoekt
aansluiting bij dit beleid. De biobased economy is een thema dat alle topsectoren raakt. De MVOsector is een keten die zijn wortels heeft in de agrofood en waarbij in het kader van de biobased economy steeds meer vertakkingen worden ontwikkeld naar, met name, chemie en energie. Als
leverancier van hernieuwbare grondstoffen heeft de MVO-industrie sterke troeven in handen. Het is
daarbij belangrijk dat de overheid Nederlandse bedrijven ondersteunt in het ontwikkelen van kennis en
het stimuleren van de markt.
49
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
Borren wordt verzocht om in het midden MVO/oleochemie te vermelden ipv chemie. De plaat wordt verder opnieuw opgemaakt.
Figuur 11 Topsectorenbeleid, de biobased economy en de chemische industrie als partner voor de MVO-sector
De MVO-sector ziet voor de overheid in de eerste plaats een faciliterende rol weggelegd. Daarbij
verwacht hij van de overheid een stimulerend beleid waarbij er ruimte is om nieuwe producten uit te
testen en de veiligheid en gezondheid te bewijzen. Indien de overheid serieus is met de transitie naar
een biobased economy moet ze beleid ontwikkelen om de concurrentieverhouding tussen petrobased en biobased economy in het voordeel van de laatste te laten uitvallen. De overheid moet gebruikers
stimuleren over te stappen op hernieuwbare grondstoffen. Alleen op die manier wordt het voor de
toeleverende industrie interessant om actief te investeren in onderzoek en ontwikkelingen en het op de markt brengen van nieuwe innovatieve producten op basis van hernieuwbare grondstoffen uit de MVOindustrie.
Het is daarbij van belang om het relatieve nadeel te compenseren dat op korte termijn biobased producten ten opzichte van op minerale oliën gebaseerde producten hebben, omdat de gehele
productie-infrastructuur nog moet worden opgebouwd. Tevens wordt van de overheid verwacht dat
een gelijk speelveld wordt gecreëerd voor zowel bio-energie als voor overige biobased toepassingen, zoals chemicaliën en materialen. Producten en technologieën die dicht bij marktintroductie staan en
waaraan bedrijven in de keten reeds werken, kunnen hulp van de overheid (bijvoorbeeld via een Green Deal) gebruiken om een markt met gunstige voorwaarden te creëren. Zelf kan de overheid als
launching customer fungeren om de marktintroductie van nieuwe biobased producten te versnellen. Bovendien verwacht MVO financiële ondersteuning van de overheid als aanvulling op de investeringen
van de MVO-sector voor onderzoek en ontwikkeling in scheidings- en conversietechnologie. De MVOsector zal investeren in de vorm van in-kind of in-cash tickets voor onderzoek door een of meer
samenwerkende kennispartners in instituten zoals ISPT. De sector verwacht dat de overheid een deel
van de budgets die kennisinstellingen, zoals Institute for Sustainable Process Technology (ISPT), krijgen hiervoor bestemt.
5.2
Sturing en communicatie
Deze Routekaart is opgesteld onder regie van het Productschap MVO maar is eigendom van de gehele
sector. Er is vertrouwen in het zelfsturend vermogen van de sector om innovaties vorm te geven, maar
ook wordt vastgesteld dat een regiefunctie, met name in de vroegere innovatiefasen, van groot belang is. Deze regiefunctie is in paragraaf 5.1.2 onder ‘Rol Productschap MVO’ beschreven.
De sector hecht waarde aan transparantie en open communicatie naar alle betrokkenen. Het
Productschap MVO zal middels een tweejaarlijks Duurzaamheidsverslag naar de sector en overige
50
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
belanghebbenden communiceren. Deze Routekaart zal daarbij een belangrijke onderligger zijn. Het
duurzaamheidsverslag 2010 is te vinden op de website van het Productschap MVO. Hiermee geeft de MVO-sector tevens invulling aan het onderwerp ‘Communicatie’ vanuit de Voorstudie. Daarnaast zal het Productschap MVO jaarlijks rapporteren over de voortgang van de Routekaart en het actieprogramma in zijn jaarverslagen.
5.3
Innovaties tot 2030
Deze Routekaart wijst de weg door het innovatielandschap van de MVO-sector. Innoveren verloopt
volgens een vast patroon (zie ook kader 14). In deze Routekaart rapportage zijn kansrijke innovaties voor de MVO-sector geïnventariseerd. Voor sommige innovaties vormt deze Routekaart de neerslag
van de conceptiefase: de innovatie is hier voor het eerst benoemd. Andere innovaties waren al eerder benoemd en bevinden zich al in een latere innovatiefase. Daar is de rol van de Routekaart ze te bundelen tot één plan voor de sector.
In dit rapport zijn acties voor de diverse innovaties verzameld in de tijdvakken korte termijn (2012-
2015), middellange termijn (2015-2020) en lange termijn (2020-2030). In elk tijdvak zullen innovaties
in iedere fase voorkomen. Figuur 12 maakt de relatie tussen Routekaart, tijdvak en innovatiefase
zichtbaar.
Kader 14 Stappenplan innovatie van idee tot
implementatie
Conceptie
Er wordt een knelpunt of uitdaging benoemd en een oplossingsrichting geïdentificeerd.
Onderzoek
De oplossingsrichting wordt onderzocht.
Haalbaarheid en succesvoorwaarden worden
bepaald. Dit is de fase van fundamentele research
en laboratoriumopstellingen. De oplossingsrichting wordt een concept oplossing.
Ontwikkeling
Een concept wordt doorontwikkeld tot een
volwassen praktijkoplossing. Dit is de fase van applicatieonderzoeken en realistische
Figuur 12 Relatie Routekaart, tijdvak en innovatiefase
proefopstellingen. Indien succesvol, is de innovatie productierijp.
Invoering
Een bewezen ontwikkeling wordt ingevoerd. Dit is de fase van uitrol in de sector en marktintroductie.
In Tabel 14 is deze indeling gebruikt om de in hoofdstuk 3 opgevoerde acties in kaart te brengen.
51
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
Invoering
Ontwikkeling
Onderzoek
Conceptie
Actie Cursus 'De energiebewuste operator' Continu meten en verbeteren Water Ontwikkeling en gebruik rekentool Waterbenchmark In tijdvak 2012-2015 te bepalen maatregelen ontwikkelen en invoeren In tijdvak 2012-2015 te bepalen fundamenteel onderzoek benoemen en uitvoeren (bijv. sluiten fosfaatkringloop, gebruik forward osmosis) Membranen Applicatieonderzoek nano- en ultrafiltratie, vibrerende membranen Development- en applicatieonderzoek scheiding vrije vetzuren Development- en applicatieonderzoek procesintegratie Development- en applicatieonderzoek procesintensificatie Valoriseren olien en vetten Waarde olien en vetten voor bioplastics in kaart brengen en communiceren Oprichting R&D platform Onderzoek naar conversietechnologieen Samenwerkingsverbanden oprichten voor biotechnologische conversie van non-voedsel bronnen (suikers, CO2) naar oleochemische bouwstenen Ontwikkeling scheidingstechnologieen om >90% specifieke vetzuren te verkrijgen Deelname aan teeltprogramma's voor gewassen met specifieke vetzuren Opschalen microbiologische olieproductie Valoriseren meel Waarde meel in kaart brengen samen met ketenpartners Op labschaal identificeren veelbelovende chemicalien, bioraffinageconcepten, bio- en chemothermische conversieprocessen Demonstratieprojecten nieuwe oleochemie producten Labschaalproductie van de meestbelovende biobased gefunctionaliseerde chemicaliën Ontwikkeling en invoering methoden om van platformchemicalien tot eindproducten te komen Betrouwbaarheid en commerciele haalbaarheid bioraffinage aantonen en vervolgens invoeren Thema Optimaal procesbeheer
2012-2015
2015-2020
2020-2030
Tabel 14 Overzicht acties Routekaart
52
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
Bijlage 1 Werkgroepen Routekaart MVO Werkgroep procesbeheer ▶ Chris Velzeboer, Cargill
▶ Jelle Bergsma, Smilde Foods
Werkgroep Biobased Economy ▶ Leo Knoester, ADM
▶ Peter Tollington, Cargill ▶ Gert Prins, IOI Loders Croklaan
Werkgroep Innovatieve scheidingstechnologieën ▶ Marnix Morskate, Vion ▶ Peter Beerman, ADM ▶ Arjan Gotink, Cargill ▶ Jeroen van Otterdijk, IOI Loders Croklaan ▶ Marco Kruidenberg, Cargill ▶ Stefan Belt, Wilmar ▶ Gerrit van Duijn, Unilever
53
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
Bijlage 2 Contactgegevens betrokken expertisepartijen Dr. R. Blaauw
Wageningen UR Food & Biobased Research, Business Unit Biobased Products Bornse Weilanden 9, 6708 WG Wageningen T: +31 (0)317 480 155 E:
[email protected]
I: www.fbr.wur.nl en www.biobasedproducts.wur.nl Prof. dr. G.J.W. Euverink
Institute for Technology and Management (ITM ) Nijenborgh 4, 9747 AG Groningen T: +31(0)640 006 575
E:
[email protected]
I: www.rug.nl/fmns-research/itm/index Dr. Ir. T. Francken
Membraan Applicatie Centrum Twente b.v. Gaffelhoek 19, 7546 MT Enschede
T: + 31(0)651 246 763 E:
[email protected]
I: www.mact.nl
Ir. D. de Knecht VAPRO
Loire 150, 2491 AK Den Haag T: +31(0)652 351 504 E
[email protected]
I: www.vapro.nl
Ir. F.I.H.M. Oesterholt
KWR, team Industrie, Afvalwater & Hergebruik
Groningenhaven 7, 3430 BB Nieuwegein T: +31 (0)6 215 07 897
E:
[email protected] I: www.kwrwater.nl Ir. R.C.J. Ongenae Epro Consult B.V.
Emmasingel 58-B, 6001 BD Weert T: +31(0)621 540 138 E:
[email protected]
I: www.eproconsult.nl Prof. J.P.M. Sanders
Wageningen UR, Departement Valorisation of Plant Production Chains Bornse Weilanden 9, 6708 WG Wageningen
T: + 31(0)317 487 213
E:
[email protected]
I: www.vpp.wur.nl
54
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
Bijlage 3 Gebruikte afkortingen CGO = Competentie Gericht Onderwijs (ook wel bedrijfsgericht opleiden genoemd) EEP = Energie Efficiency Plan
EL&I = Ministerie van Economische Zaken, Landbouw en Innovatie EMS = Energie Management Systeem
GGO = Genetisch Gemodificeerd Organisme GJ = Gigajoule
Gton = Gigaton
KPI = Kritieke Prestatie Indicatoren
MEE = Meerjarenafspraak energie-efficiency voor in CO2-emissies handelende ondernemingen MJA = MeerJarenAfspraak MJP = MeerJarenPlan Mton = Megaton
MVO = Margarine, Vetten en Oliën
NRK = Nederlandse Rubber en Kunststofindustrie TJ = Terajoule
PJ = Petajoule
R&D = Research and Development
RSPO = Roundtable on Sustainable Palm Oil (ronde tafel voor duurzame palmolie) RTRS = Roundtable on Responsible Soy (ronde tafel voor duurzame sojaolie) VNCI = Vereniging Nederlandse Chemische Industrie WKK = warmte-krachtkoppeling
55
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
Bijlage 4 Mogelijkheden waterhuishouding MVO-sector #
1
2
Besparingspotentieel voor water in de MVO-sector. Bron: Rapportage waterbehandeling MVO-sector, EproConsult 2011 Onderwerp
Betere benutting van condensaat door een adequate monitoring van de kwaliteit
Monitoring op het condensaat (water dat overblijft na het condenseren van stoom en water dat vrijkomt bij indamping) vindt nog niet plaats. Het condensaat kan vervuild raken en niet opnieuw worden gebruikt. De energiebesparing en kosten besparing is berekend op basis van een geschatte 5% minder condensaatverlies. Het ontwikkelen van een rekenmodel waarmee bedrijven zelf kosten en besparingen van waterbehandeling van technologieën kunnen berekenen
Er zijn geen standaard rekenmodellen die bedrijven in staat stelt zelf berekeningen te maken en te bepalen welke technologieën het meest aansluiten bij het bedrijf. De energiebesparing en kosten besparing is berekend op basis van een geschatte 5% besparing op kosten voor water.
Besparing (TJ) per jaar 48
48
Het verbeteren van kwaliteit van ketelvoedingswater door verwijderen van aanwezige mineralen in het water
3
4
Ketelvoedingswater wordt gebruikt om stoom te produceren. Aanwezige mineralen in dit water tasten de kwaliteit aan en kunnen neerslaan verder op in het systeem. Voltea heeft een technologie ontwikkeld voor verwijdering van mineralen i koeltorensuppletiewater. Die methode kan vermodelijk ook toegepast worden bij de bereiding van ketelvoedingswater. Een praktijktest kan dit uitwijzen. De energiebesparing en kostenbesparing is berekend op basis van een geschatte 80% besparing op spui van de stoomopwekking. Onderzoek naar mogelijkheden om fosfaat in bruikbare vorm en samenstelling terug te winnen uit afvalwater
Om fosfaat op een bruikbare manier terug te winnen, moet onderzoek plaatsvinden naar mogelijke technologieën. Ook moet er in Europa worden gewerkt aan acceptatie van inzet van fosfaat uit bijv. afvalwater als meststof.
38
Besparing in de keten
Onderzoek naar toepasbaarheid van anaerobe systemen bij behandeling van afvalwater en de toepassing van biogas dat hierbij ontstaat 5
6
7
8 9
Afvalwater kan anaeroob worden gezuiverd en het vrijkomende biogas kan worden benut als energiebron. De MVO-bedrijven moeten vaststellen op welke manier zij anaerobe zuivering van afvalwater kan toepassen en welke behandelingen nodig zijn om het biogas te benutten. De energiebesparing en kosten besparing is berekend op basis van een geschatte 50% toepassing van MVO-bedrijven van anaerobe zuivering en benutting biogas. Specifiek voor de MVO-sector is de aanwezigheid van relatief grote concentraties aan oliën en vetten in het afvalwater. Onderzoek naar beschikbare technologie om spui van koeltorens sterk te reduceren
Er bestaan spuiloze systemen, die ontwikkeld zijn door een leverancier. Onderzoek moet plaatsvinden naar de mogelijkheden van een spuiloos systeem voor de MVO-sector. De energiebesparing en kosten besparing is berekend op basis van een geschatte 80% besparing op koeltorenwaterverbruik. Onderzoek naar toepasbaarheid en haalbaarheid van forward osmosis
Door forward osmosis kunnen stoffen met een sterke aantrekkingskracht voor water de overbodige hoeveelheid water uit bijv. het afvalwater onttrekken. Vervolgens kan het onttrokken water worden teruggewonnen. Onderzoek moet uitwijzen of deze technologie ook voor de MVO-sector van toepassing is. Onderzoek naar de kosten, besparingspotentieel en energieverbruik van waterbehandeling in sectorverband (benchmark)
Er is onvoldoende inzicht in het energieverbruik en de kosten van waterbehandeling op sectorniveau. Om dit in kaart te brengen is onderzoek nodig naar het energieen kostenbesparingspotentieel van waterbehandeling nodig.
45
Niet bekend Besparing in de keten
Niet bekend
Vermindering koelwatergebruik
Onderzoek naar mogelijkheden om minder koelwater te gebruiken moet leiden tot een significante besparing.
56
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
# 10 11
Besparingspotentieel voor water in de MVO-sector. Bron: Rapportage waterbehandeling MVO-sector, EproConsult 2011 Onderwerp
Besparing (TJ) per jaar
Voltea technologie toetsen voor koeltorenwater
Tests om de geclaimde werking van (Voltea) technologie voor koeltorenwater in de MVO-sector te toetsen Emulsies breken in afvalwater
Door emulsies in afvalwater is het moeilijk dit water te zuiveren voor eventueel hergebruik. Onderzoek naar opties om emulsies te breken (bijvoorbeeld met enzymen). Verbeteren van DAF filtratie
12
Veel MVO-bedrijven maken gebruik van een flotatiebehandeling, de zogenaamde DAF om afvalwater te zuiveren, voordat het bijvoorbeeld wordt geloosd. Deze DAF functioneert niet altijd optimaal en leidt tot water dat nog teveel vervuilende componenten bevat (en niet geloosd kan worden). Onderzoek naar beheersing van procesparameters bij deze DAF-systemen kan leiden tot verbetering.
57
Routekaart MVO : Procesefficiëntie en Biobased Economy als sleutel tot forse energiebesparingen
Bijlage 5 Factsheet MVO-VAPRO cursus ‘De energiebewuste operator’
58