1 / 60

Welkom Johan Sanders Professor Valorisation of Plant Production Chains Wageningen University and Research center

2 e Workshop Nederlands Kennisnetwerk Bioraffinage Naar een Technology Roadmap Bioraffinage Wageningen, 7 december 2006. Welkom Johan Sanders Professor Valorisation of Plant Production Chains Wageningen University and Research center. Programma.

eron
Download Presentation

Welkom Johan Sanders Professor Valorisation of Plant Production Chains Wageningen University and Research center

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 2e Workshop Nederlands Kennisnetwerk BioraffinageNaar een Technology Roadmap BioraffinageWageningen, 7 december 2006 2e Workshop Nederlands Kennisnetwerk Bioraffinage, WUR-AFSG, Wageningen, 7 december 2006 1

  2. Welkom Johan SandersProfessor Valorisation of Plant Production ChainsWageningen University and Research center 2e Workshop Nederlands Kennisnetwerk Bioraffinage, WUR-AFSG, Wageningen, 7 december 2006 2

  3. Programma 2e Workshop Nederlands Kennisnetwerk Bioraffinage, WUR-AFSG, Wageningen, 7 december 2006 3

  4. Organized by Dutch knowledge network on biorefineries “Biorefinery.nl” A close co-operation of different stakeholders (industry, universities, institutes, NGOs, GOs) with a broad variety of disciplines working together in research, development and demonstration of (innovative) biorefinery concepts for implementation in the Dutch economy and abroad. • Knowledge import and dissemination (www.biorefinery.nl, newsletters, national workshops, …) • Definition of a national Biorefinery Vision within an European and global framework • Develop a Technology Roadmap, incl. SRA and Technology Deployment Plan 2e Workshop Nederlands Kennisnetwerk Bioraffinage, WUR-AFSG, Wageningen, 7 december 2006 4

  5. Doel van de 2e Workshop Gezamenlijk analyseren: • Welke biomassa-conversietechnologie-producttoepassing ketens? • Welke sleuteltechnologieën in die ketens? • Wat is de status van die technologieën en welke R&D-trajecten zijn noodzakelijk voor marktimplementatie? • Welke niet-technologische kritische succesfactoren? • Welke stakeholders hebben belang bij sleutel-technologieën? • Welke stakeholders dienen samen te werken? 2e Workshop Nederlands Kennisnetwerk Bioraffinage, WUR-AFSG, Wageningen, 7 december 2006 5

  6. Resultaatverwachting Workshop • Overeenstemming over belangrijke aspecten van een Technology Roadmap • Een overzicht van sleuteltechnologieën, implementatietrajecten en KSFn • Globaal Plan van Aanpak • Betrokkenheid van diverse stakeholders 2e Workshop Nederlands Kennisnetwerk Bioraffinage, WUR-AFSG, Wageningen, 7 december 2006 6

  7. Bijdrage biomassa aan de verduurzaming van de Nederlandse economie in 2030 en de noodzaak van een Technology Roadmap BioraffinageJohan SandersProfessor Valorisation of Plant Production ChainsWageningen University and Research center 2e Workshop Nederlands Kennisnetwerk Bioraffinage, WUR-AFSG, Wageningen, 7 december 2006 7

  8. Bioraffinage workshop Wageningen Wageningen, 7 december 2006 Johan Sanders Professor Valorisation of Plant Production Chains Wageningen University and Research center

  9. Platform Groene Grondstoffen • 30% substitution of fossil by Biomass in 2030 • 25% chemical resources (140 PJ) • 60% transportation fuels (324 PJ) • 17% heat (65 PJ) • 20% electricity (203 PJ)

  10. 30% Dutch fossil substitution by biomass in 2030 = 900 PJ * No additional import ** no land required *** additional import chemicals oil fermentation/ethanol electricity/heat/synth. natural gas Total

  11. Biomass can have different applications and contributions.. Integral cost prices (€/GJ end product) Raw material cost fossile (€/GJ) Netherlands energy is 3000PJ Heat 4 3 (coal) +/- 20% Electricity 22 6 (coal) +/- 20% Transport fuel 10 8 (oil) +/- 20% Average bulk chemicals 75 30 (oil) +/- 20% Rest +/- 20%

  12. Biomass can bring different contributions to the farmer (€/ha) Assuming a yield of 10 tonnes dry weight per hectare, being 160 GJ, using all cropand good agricultural practices up to double values could be obtained: 20 tonnes whole crop yield, 320 GJ/ha €/hectare • All Energy at coal value • All transportfuel • All bulkchemical • 20% bulkchemical, 80% Energy • 20% bulkchemical, 40% fuel, 40% Energy : 640 --- : 1360 --- : 6400 --- : 1800 – 3600 : 2080 - 4160

  13. Large scale biorefinery

  14. Schematic overview of the lumped processes, converting the renewable and fossil feedstocks into desired product classes

  15. Coloured areas indicate feasible/attractive process routes for various crude oil and biomass price ratios

  16. PGG, Coproduction of energy, Fuels and Chemicals from Biobased Renewable materials • Fractionation of biomass (large and small scale) • Fermentation, enzymatic/chemical conversion of biomass into chemicals and/or biofuels and other types of energy (electricity and heat) • Thermochemical conversion( Gasification, pyrolysis, co-combustion) of biomass for chemicals and/or other types of energy (electricity and heat)

  17. Verwachte commercialisatie in: 2005-2010 2008-2013 2010-2020 2015-2030 Reststromen, alleen geschikt voor E/W/S (Koppejan)Optimalisatie ruwvoerketen + grasbioraffinageImport tarwe/raap voor biofuels + verwerking reststromenReductie verteringsverliezen rund door voeraanpassingImport half- en eindproductenHoogwaardige verwerking reststromen VGIMestbioraffinage, hoogwaardige verwerking mestWaterplanten NLN-chemicaliën + fermentatiegrondstof uit NL aardappel en bietOlie uit NL raapzaadZoutwaterlandbouw NLZeewieren NL (Noordzee) Nederland import Beschikbaarheid grote biomassastromen in de tijd

  18. Biobased Economy Ketens

  19. Afsluiting © Wageningen UR

  20. Grootschalige import producten • Pyrolyse olie • Torrefactie pellets • HTU biocrude • Niet gezuiverd syngas • (hydrous) ethanol • Biodiesel • Puur plantaardige olie • Raapzaad • Sojabonen • Graankorrels • Ruw eiwit (hydrolysaat)

  21. Small scale processing Concept 100% 30% Return flow 70% Forward integration reduces tranport cost and seasonality and will give more income to the farmer Fields Farm Processing Present 100% 100% Return flow 10% concentration fermentation

  22. Other co-products as a consequence of biofuel production • if 10% of the WW transportation fuels are produced from corn, wheat, rape, palm, sunflower, cane this will supply 100 million tonnes of proteins • Several bulkchemicals might be produced from amino acids • Enzyme and/or fermentation technology will enable efficient processes

  23. Source: PERP Report Ethanol 04/05-8

  24. From gluten to bulkchemicals 2005: USA 5,5 Mtonnes DDGS à 60-110 $/ton; (90€/ha) 2012: 15 M tonnes (only from ethanol) Byproduct value almost equal to ethanol value: 380 kg glutamic à 400/tonne = 155 70 kg serine à 700/tonne = 50 70 kg leucine ? = 150 kg essential aa’s à 1000/tonne = 150 300 kg other aa’s à 500/tonne = 150 Gluten products: total 500+ €/ha 3.5 m3 ethanol à 250/m3 = 875 €/ha

  25. Ontwikkeling van NL BbE bouwt voort op sterktes van NL: Havens, Landbouw, Chemie

  26. Proces totstandkoming van een Technology Roadmap aan de hand van een voorbeeld Wat wordt er van de stakeholders verwacht?Jeroen KempenaerTwynstra The Bridge 2e Workshop Nederlands Kennisnetwerk Bioraffinage, WUR-AFSG, Wageningen, 7 december 2006 26

  27. Proces totstandkoming van een Technology Roadmap 2de Workshop Bioraffinage Wageningen, 7 december 2006

  28. Agenda • The Bridge in the kort • algemene aspecten van een Technology Roadmap (TRM) • een eerste ontwerp als voorbeeld

  29. Twynstra The Bridge is gespecialiseerd in innovatie en business development • “Als meer van hetzelfde niet meer goed genoeg is” • The Bridge: • is deelneming van de Twynstra Groep • biedt diensten voor Innovation Performance, New Business Search, en Project Management • heeft ervaring met vergelijkbare mapping-projecten • - genomics • DSTI • BASF, biochemisch bedrijf • heeft een relevant netwerk: Akzo, Avebe, Cehave, Cosun, CSM, Dow, DPI, DSM, DSTI, MINEZ, MINLNV, Shell, TUD, TUE, Uniqema, WUR …….

  30. Een TRM is een constructivistische en collectieve verkenningsmethodiek • “Iedere” TRM heeft twee hoofdstappen: • het bepalen (specificaties en time-to-market) van de beoogde nieuwe Product-Markt-Combinaties (PMC’s) N.B. Een PMC is de wat/voor wie/waarom combinatie in ruime zin! • het identificeren van de ontwikkelen technologie en infrastructuur om dit te realiseren • Het TRM proces moet voldoen aan twee randvoorwaarden: • het is pro-actief en constructivistisch, een zekere maakbaarheid wordt verondersteld of vereist • het collectieve moet een belangrijke value added zijn, én zo worden ervaren

  31. Zeker bij de eerste hoofdstap is concretiseren cruciaal • Bij het vaststellen van de PMC’s richt het proces zich met name op gezamenlijk definiëren, visie vorm geven: • Bijvoorbeeld • VRAAG: De markt heeft in de toekomst behoefte aan product X voor toepassing 1, Y voor 2 en Z voor 3. • AANBOD: Over W jaar levert deze biorefinery, • economisch aantrekkelijk de producten X, Y en Z, en wel respectievelijk P, Q en R ton/jaar • uit de duurzaam hernieuwbare grondstoffen A, B en C • op energie netto neutrale basis • en met nuttig gebruik van alle reststromen Mogelijke PMC • op basis van vastgestelde criteria • zoveel mogelijk gedefinieerd • en zo SMART mogelijk

  32. Ook de maakbaarheid en het collectieve zijn echte bouwstenen voor een TRM • Een routekaart verondersteld maakbaarheid, dus: • dat het eindpunt voor te stellen en te definiëren is (qua tijdslijn en qua specificaties) • dus ook technologische stappen in te schatten zijn qua inspanning en met name doorlooptijd (binnen 5 jaar proof-of-principle, bijvoorbeeld) • en dat betrokkenen de resultaten kunnen (laten) behalen, kortom benodigde betrokkenen doen mee • Het is een collectief proces, ofwel: • deelnemers hebben gedeelde ambities en een gezamenlijk belang • achten het proces van even groot belang als het eindresultaat • mikken op het vergroten van de taart en niet de taartpunt

  33. Voorbeeld van een mogelijke TRM projectontwerp

  34. Verkennen Identificeren gewenste product-markt-combinaties Mapping Selectie en mapping van TRM doelen Consolideren Uitwerken TRM, informeren stake-holders. Voorbereidin-gen door het netwerk Biorefinery Het biorefinery TRM project is opgebouwd uit drie fases Januari 2007 April/mei 2007 Aug/sept. 2007 November 2007 • Activiteiten • bronnen van input • scope • criteria • ambitie • Activiteiten • SMART PMC’s vaststellen • uit techno push en market pull • Activiteiten • selecteer PMC’s • identificeer technologie “punten” op de kaart • kies de beste route • Activiteiten • schrijven van de roadmap • betrekken / informeren van derden • opzetten next steps VOORBEELD

  35. De eerste fase brengt PMC’s met hoog potentieel in kaart Door identificatie van te halen technologie/business doelen …. “Pull” door nieuwe / betere / aanvaardbaardere producten Biobased producten Process efficiency , flexibiliteit  Energie, water, vervuiling Refinery processen Innovatie apparaten Enabling kapitaalskosten Apparaten Verbetering kennis-positie en -groei Kennis 2007 2012 2017 2022 2027 VOORBEELD

  36. Overall planning Fase 1: Verkennen – van toekomstvisies naar ‘PMC’s VOORBEELD Stuurgroep Criteria Meeting Progress Meeting Progress Meeting Progress Meeting Progress Meeting • Go / No-go Fase 2 • Besluit over “targets” Projectgroep PMC Selection & advies aan Stuurgroep Kick-off Fase 1 Longlist targets Interim results Search Teams Kick-off Search Teams Final Results Interim results Veld van deelnemers Grote workshop “PMC” evaluatie Deliverables Website Formats Fase 1 PMC Criteria • Report Fase 1 • DVD/CD-rom

  37. In fase 2, “Mapping” wordt de route naar de PMC’s en de obstakels in beeld gebracht De 2e fase begint met de geselecteerde PMC’s de eerste stap levert mogelijke punten op de kaart op • de 2de stap levert • de route op • naar de PMC • met identificatie van de • obstakels VOORBEELD

  38. Overall planning Fase 2: Mapping – van ‘PMC’s’ naar Road Maps VOORBEELD Stuurgroep Progress Meeting Progress Meeting Progress Meeting Progress Meeting Besluit Roadmaps & obstakels Projectgroep Selection Actions Kick-off Fase 2 Interim results Interim results Map Teams 1st Mapping Workshop 2nd Mapping Workshop Final Results Veld van deelnemers Grote workshop Evaluatie Roadmaps & obstakels Deliverables Report Fase 2 Formats Fase 2

  39. Het TRM project brengt PMC’s met hoog potentieel in kaart Door identificatie van te halen technologie/business doelen …. …. en de te overkomen obstakels .. “Pull” door nieuwe / betere / aanvaardbaardere producten Biobased producten Process efficiency , flexibiliteit  Energie, water, vervuiling Refinery processen Innovatie apparaten Enabling kapitaalskosten Apparaten Verbetering kennis-positie en -groei Kennis 2007 2012 2017 2022 2027 VOORBEELD …. zowel als de route om daar te komen

  40. Wat wordt van deelnemers verwacht • Bijdragen aan het collectief proces, ofwel: • opbouwen en delen van ambities en het gezamenlijk belang • het proces van even groot belang achten als het eindresultaat en daar aan bijdragen • mikken op het vergroten van de taart en niet de taartpunt • Als inhoudelijke bijdrage moeten deelnemers: • zich (voor de TRM) committeren aan (zo SMART mogelijke) doelen en criteria • tijd vrijmaken voor workshops en huiswerk • eigen en netwerk kennis en kunde inbrengen De TRM doorlooptijd wordt in hoge mate bepaald door de beschikbaarheid van deelnemers

  41. Twynstra The Bridge the business innovation professionals Stationsplein 1 Postbus 907 3800 AX Amersfoort Telefoon 033 467 74 70 info@twynstrathebridge.nl www.twynstrathebridge.nl

  42. Werksessies - groepsindelingen 2e Workshop Nederlands Kennisnetwerk Bioraffinage, WUR-AFSG, Wageningen, 7 december 2006 45

  43. Werksessie 1. Vaststellen belangrijkste aspecten Technology Roadmap Bioraffinage • Introductie • Individuele invulling vragenformulier (anoniem verwerkt) • Groepsgewijze discussie vragenformulieren • Plenaire terugkoppeling groepsresultaten door rapporteur 2e Workshop Nederlands Kennisnetwerk Bioraffinage, WUR-AFSG, Wageningen, 7 december 2006 46

  44. THE TECHNOLOGY ROADMAP FOR PLANT/CROP-BASED RENEWABLE RESOURCES 2020 2e Workshop Nederlands Kennisnetwerk Bioraffinage, WUR-AFSG, Wageningen, 7 december 2006 47

  45. THE TECHNOLOGY ROADMAP FOR PLANT/CROP-BASED RENEWABLE RESOURCES 2020 2e Workshop Nederlands Kennisnetwerk Bioraffinage, WUR-AFSG, Wageningen, 7 december 2006 48

  46. 2e Workshop Nederlands Kennisnetwerk Bioraffinage, WUR-AFSG, Wageningen, 7 december 2006 49

  47. Werksessie 1. – Introductie (4) 1) Wat dient de doelstelling, het kader (nationaal, EU, mondiaal), de tijdshorizon en het resultaat te zijn van een Technology Roadmap Bioraffinage? 2) Welke onderdelen dienen onderdeel uit te maken van een Technology Roadmap Bioraffinage? 3) Wat kan een Technology Roadmap Bioraffinage betekenen voor uw specifieke organisatie (wat heeft U te bieden en wat heeft U nodig)? 4) Aan welke voorwaarden moet worden voldaan bij de uitvoering van de Roadmap (bijv. omvang/middelen, wijze van organisatie, ...)? 2e Workshop Nederlands Kennisnetwerk Bioraffinage, WUR-AFSG, Wageningen, 7 december 2006 50

More Related