Topsector Biobased. Subthema Teeltoptimalisatie - Biomassaproductie. 18 november 2011, Andries Koops

Topsector Biobased Subthema Teeltoptimalisatie - Biomassaproductie

18 november 2011, Andries Koops

Waarom Biobased, waarom dit subthema?

 Klimaatverandering & CO2  Bevolkingstoename ● 7 → 9 miljard ● Sterke toename consumptie & grondstoffen behoefte ● Fossiel en Biobased

 Druk op hulpbronnen (water, land, P)  Kansen voor nieuwe bedrijvigheid

Wat zijn de kansen?

 Nog veel land onvoldoende benut ● Productie/ha in NL 5x in EU (yield gap) ● 65-300 miljoen ha (LA, C/O-EU, Afrika)

● Voorbij het land

 Nog veel biomassa onbenut  Nieuwe afzetmarkten ● Chemie (250 Mt), Energie (∞), Bouw, Papier, Textielen

 Nieuwe consumenten ethiek  Nieuwe kansen voor IP

Doel van vanmiddag

 Concepten aan het begin van de productieketen ● Veredeling? ● Algen en Wieren?

 Hoe krijg ik verbinding met nieuwe markten

Programma van vanmiddag

 Inspireren ● Biosolar (Rene Klein Lankhorst) ● Algen (Rene Wijfels) ● Wieren (Willem Brandenburg) ● Fotosynthese (Jeremy Harbinson) ● Internationaal (Luisa Trindade) ● Bestaande project ideeën (Andries Koops)

 Ideeën delen  Ideeën verzilveren

Een introductie van het BioSolar Cells Project, Alles draait om fotosynthese!

René Klein Lankhorst Director Operations

PPS-en in de Bio-Based Economy

De BioSolar Cells Publiek – Private Samenwerking  

WAGENINGEN UNIVERSITY AND RESEARCH CENTRE RIJKSUNIVERSITEIT GRONINGEN TECHNISCHE UNIVERSITEIT DELFT UNIVERSITEIT VAN AMSTERDAM UNIVERSITEIT LEIDEN UNIVERSITY OF TWENTE VRIJE UNIVERSITEIT AMSTERDAM TECHNISCHE UNIVESITEIT EINDHOVEN HAS DEN BOSCH

        

               

BioSolar Cells: Total budget 43 M€ / 5 years -

Ministry of Economic Affairs, Agriculture and Innovation: 25 M€ The Netherlands Organisation for Scientific Research (NWO): 3.5 M€ Dutch Universities and Research Institutes: 7 M€ Industry: 7.5 M€

           

BASF ANTWERPEN N.V BIOCLEAR B.V BIOMETHANOL CHEMIE NEDERLAND B.V. BRUKER NEDERLAND B.V. Culgi DeSaH Drie Wilgen Development DSM EXXONMOBIL RESEARCH AND ENGINEERING COMPANY GEA WESTFALIA SEPARATOR NEDERLAND B.V. PROVIRON HOLDING NV ROQUETTE FRERES S.A. SAUDI BASIC INDUSTRIES CORPORATION SIMRIS ALG AB STICHTING WAAG SOCIETY STAATSOLIE MAATSCHAPPIJ SURINAME NV SYNTHETIC GENOMICS INCORPORATED UNILEVER RESEARCH AND DEVELOPMENT VLAARDINGEN B.V. HELIAE DEVELOPMENT LIONIX B.V NESTE OIL OYJ NIJHUIS WATER TECHNOLOGY B.V. PAQUES B.V. PDX PHILIPS ELECTRONICS NEDERLAND B.V. PLANT DYNAMICS B.V. POWERHOUSE PROCESS-GRONINGEN B.V. TOTAL (MORE TO FOLLOW)

Onderzoek naar BioSolar Cells, optimaliseren van fotosynthese-efficiëntie Type: Bio-solar cell Mechanisme: fotosynthese Output: chemische energie Toepassingen: energie, voedsel, chemicaliën 

BioSolar Cells in het Businessplan BioBased Economy Nieuw onderzoeksprogramma met raakvlakken aan de Topsectoren: • Tuinbouw & Uitgangsmaterialen, • Hightech Systems & Materialen, • Chemie, Project • AgroFood, • Energie Project

Project

BioSolar Cells Project

BioSolar Cells-2

Nieuwe PPS

Presentaties van de onderzoeksplannen:

Thema Algen: René Wijffels Thema Wieren: Willem Brandenburg Thema Planten: Jeremy Harbinson 

The End

Algen: food or fuel?

 Hoge productiviteit ● Oliegehalte: 20-60% ● 20,000-80,000 liter/ha/jaar olie

● Palm olie: 6,000 liter/ha/jaar

 Geen ‘competing claims’ ● Groei op zeewater ● Gebruik van restnutrienten (CO2, N, P)

● Co-producten hebben

waarde (e.g. olie, eiwit)

Is bioraffinage noodzakelijk?

 Afhankelijk van gewenst

Biofuels 150 €

marktvolume

Food proteins 500 €

 Productiekosten: 1.65 €/kg

Oxygen 256 € N removal 140 € Sugars 100 €

Feed proteins 300 €

0.40 €/kg

 Waarde algenbiomassa:

Chemicals 200 €

Applications

Value/K Market g volume Biomas s €100 €60 million

Nutraceuticals (human consumption) Nutraceuticals (animal- and fish€ 5-20 feed) Bulk chemicals €1-5 Biofuels

€ 3-4 billion

>€ 50 billion

< €0.40 > €1 trillion

Wijffels et al. (2010). Microalgae for the production of bulk chemicals and biofuels. Biofuels, Bioproducts, & Biorefining, 4: 287-295.

Huidig onderzoek

 Verhoging van de

productiviteit van biomassaproductie

 Reductie van energie-input in productiesystemen

 Ontwerp van efficiente productiesystemen

 Opschalen van productie naar pilotschaal (AlgaePARC)

 Bioraffinage van microalgen

Toekomstplannen

 Systeem- en synthetische

biologie van microalgen (met als doel de microalgen te veredelen)

 Bioraffinage van microalgen  Ontwikkeling van business cases middels demonstratieprojecten

Partners

 AlgaePARC

 En anderen ● ISPT ● Climate KIC

Zeewier de duurzame eiwitbron voor de toekomst

Groenekan, 18 november 2011 Willem A. Brandenburg

Zeewier in de Noordzee

Dulse Palmaria palmata (red seaweed)

Suikerwier Saccharina latissima (brown seaweed)

Zeesla Ulva lactuca (green seaweed)

Wakame Undaria pinnatifida (brown seaweed)

lv a

36 31 26 21 16 11 6 1 -4

U

U

la lv ctu lv a p c a a ar ert u U mo sa lv ri c En a c an t e lat a ro hr m a M oo ta on rp os ha tro m Fu a La cu m s in ar i Al a ar i P Sa ad a rg in as a Pa sum lm Po ari R rp a ho h dy yra m G en ra i a ci la ri a

U

%

Eiwitgehaltes in Ulva lactuca en andere zeewieren Protein values of different seaweed species

•Palmaria (35%)

•Porphyra (28%)

•Ulva pertusa (26%)

•Ulva lactuca (25%)

Amino acid composition Ulva lactuca Free amino acid composition of different Ulva spp. and soybean 6

Ulva lactuca

g/kg protein

5 4

Ulva armoricana

3

Ulva pertusa

2

Ulva clathrata

1

Soybean

As

pa rg

in e

Th aci re d on in Se e As rin pa e r G gin l G e lu uta ta m m i in ne e ac Pr i d ol in G e ly ci Al ne an in e Va C line ys M tei et ne hi o Is nin ol eu e ci Le ne uc in Ph Tyr e en osi yl ne al an in Ly e s H ine ist id Ar ine g Tr ini yp ne to ph an

0

•In Ulva spp. is cysteine niet gemeten en aspargine glutamine niet gedetecteerd. •Tryptophan werd tot nu toe slechts gevonden in Ulva amoricana en Ulva lactuca, in gehaltes lager dan die van soya (0,19g/kg).

Eiwitproductie met zeewier?

 Op zee is ruimte  Als we de teelt onder de knie hebben dan ook zeer opschaalbaar; testlocatie op de Oosterschelde

 Als we de nutriënten kunnen benutten die door toedoen van menselijke activiteiten in de zee terechtkomen dan is het duurzaam

 Eiwitproductie mbv zeewier verlaagt dan enorm de ecologische voetafdruk van de humane voedselvoorziening

 Produceren van een duurzaan (aqua)feed eerste prioriteit

Opportunities for NL in International Biobased chains Luisa Trindade Group Leader Biobased Economy

Wageningen UR – Plant Breeding

[email protected]

Where are the big opportunities for NL in the biobased production chain? NL Breeders

NL Chemistry Products

IP onPlant improved Breeding varieties

Plant production

Products

IP on conversion Secondary stepsprocessing

Primary processing

Products

The efficiency of each of the steps of bio-refinery chains can be improved by plant breeding

IP Breeding <–> IP processing NL is the larger exporters of reproduction material (2,5 billion euro/year)

NL facilities for biobased production chains 

Port Rotterdam - largest biobased industry cluster in Europe

● Capacity 200 million ton fossil oil/year

 

Strong petrochemical industry Excellent road network

Land to grow Biomass

International Chains

Miscanthus for energy, chemicals and materials

 NL has a leading position in breeding Miscanthus sinensis  Area of Miscanthus cultivation is increasing rapidly (UK>15,000ha)

 Production chain being set up in NL: Breeding => Products  R&D cooperation in EU-projects: participation NL companies Opportunities with IP

* varieties * biorefinery/processing * products

Miscanthus

Sugarcane

European sugarcane OPTIMISC

Plant oils for energy and chemistry

 Crambe, Calendula and Jatropha breeding & genetics ==> varieties and knowledge from NL: world wide cultivation

 International production chains with start and end in NL  R&D cooperation in EU-projects: opportunities for NL companies

Opportunities with IP

* varieties * biorefinery/processing * products Specialty oils:

* wax esters * erucic acid Production chain management

* added value in NL

Biobased Production Chains with Potential 

Potato bio-refinery



Sugar beet for the production of bio-chemicals



Miscanthus bio-refinery



Oil crops for biobased chemicals



New grasses for bio-refinery



New crops for natural rubber (guayule and dandelion)



Maize bio-refinery: for feed and energy



Microalgae

Koops and Trindade. Nov 2010. Onderzoeksvisie Plantenveredeling voor Biobased Productieketens. Report 352. PRI - WUR

Voorbeelden van mogelijke projecten

Andries Koops

Business cases (1)

 Biosolar Cells: Algen, Seaweeds, Dedicated Plants  Veredeling: ● ● ● ● ●



Miscanthus voor eiwit en energie Suikerbiet voor groene chemicaliën Crambe voor productie van speciale oliën en wassen Europese rubber gewassen Pyrethrum (mengteelten en natuurlijke insecticiden)

Biomassateelt: ● Rietteelt & biobased producten ● Algen in de tuinbouw ● Nieuwe boomkwekerij gewassen (Taxus voor taxol) ● Azolla (aquatische soorten) in industrieel proceswater

Business cases (2)

 Reststromen (Geintegreerde Bioraffinage) ● ● ● ●

Nieuwe grondstoffen uit landbouw voor papier Bloembollen (..) voor fijnchemicalien en energie Energierijk Accress (reststromen voor E en C) (Berm)gras voor vezels en energie

 Andere initiatieven

● De energieboerderij/biotransitiehuis Greenport Venlo ● Tools for (CO2) foot printing

Wat moet er nog gebeuren?

 Commitment van Industrie, provinces, kennisinstellingen  Presentatie van Biobased plannen aan andere topsectoren (6 december)

 Innovatiecontract eind december

Contactpersonen      

Pyrethrum & biopesticides:

[email protected], 0317 480932

Bloembollen & biobased producten:

[email protected], 0252 462101 (Arend Krikke)

Energieboerderij 2.0:


Verwerkingsketen natuur- en bermgras:


Crambe & industriele olie:


Nieuwe biobased rubberbronnen:

[email protected], 0317 481363 [email protected], 0317 480879

         

Azolla & industriele reststromen:


Energierijk – ACCRES:

[email protected]; 0320 291631

CO2 foot printing tools:


Rieteconomie & biobased products:


Nieuwe grondstoffen voor papier:


Algenteelt combineren met tuinbouw:


Nieuwe gewassen boomteelt & inhoudsstoffen:


Taxus & taxol:


Agrarische residuen & biobased producten:


Suikerbiet voor groene chemicaliën


Vragen

 Wilt u nog meer over weten over topsectoren proces  Welke gepresenteerde bu cases spreken u aan  Zijn er andere business cases die u wilt toevoegen of iets over wilt zeggen

 Met wie wilt u praten  ..

Topsector Biobased Subthema Teeltoptimalisatie - Biomassaproductie

18 november 2011, Andries Koops

Highlights van de eerste sessie

 Biosolar (Rene Klein Lankhorst)  Algen (Rene Wijfels)  Wieren (Willem Brandenburg)  Fotosynthese (Jeremy Harbinson)  Veredeling in internationaal perspectief (Luisa Trindade)  Bestaande project ideeën (Andries Koops)

Business cases (1)

 Biosolar Cells: Algen, Seaweeds, Dedicated Plants  Veredeling: ● ● ● ● ●



Miscanthus voor eiwit en energie Suikerbiet voor groene chemicaliën Crambe voor productie van speciale oliën en wassen Europese rubber gewassen Pyrethrum (mengteelten en natuurlijke insecticiden)

Biomassateelt: ● Rietteelt & biobased producten ● Algen in de tuinbouw ● Nieuwe boomkwekerij gewassen (Taxus voor taxol) ● Azolla (aquatische soorten) in industrieel proceswater

Business cases (2)

 Reststromen (Geintegreerde Bioraffinage) ● ● ● ● ●

Nieuwe grondstoffen uit landbouw voor papier Bloembollen (..) voor fijnchemicalien en energie Energierijk Accress (reststromen voor E en C) (Berm)gras voor vezels en energie Narcis voor anti-alzheimer

 Andere initiatieven

● De energieboerderij/biotransitiehuis Greenport Venlo ● Tools for (CO2) foot printing

Conclusies  Sterke verbinding met Geintegreerde Bioraffinage  Let op duurzaamheid ● Bbe niet ~ met duurzaamheid, kunstmest ● Zeewier op zee bemesten

 Relatief veel aandacht voor Energie (ook HW chemie)  Investeren in maatschappelijke acceptatie GMO ● N-use efficiency

 Stress/Zouttolerante planten/P onder stress (spring stress)

 Kansen nieuwe veredelingsbedrijven (groente vs agro) ● Veredeling zeewier nog geen bestaande expertise

 Wat meerwaarde voor ind. telers (cooperaties, LTO, PT)

Topsector Biobased. Subthema Teeltoptimalisatie - Biomassaproductie. 18 november 2011, Andries Koops

Recommend Documents