De talloze mogelijkheden van groene grondstoffen
De Biobased Economy draait op groene grondstoffen in plaats van op fossiele grondstof als aardolie. Met deze groene grondstoffen worden groene producten gemaakt, in de groene chemie. Noord-Nederland is rijk aan deze grondstoffen door de internationaal vooraanstaande akkerbouw, tuinbouw en veeteelt. Aardappels, suikerbieten, maïs, gras, granen, tomaten en bloemen bijvoorbeeld blijken  waardevol voor de groene chemie. Het zijn de nieuwe grondstoffen waar ondermeer plastics (flessen voor Coca-Cola), chemicaliën, cosmetica, medicijnen, bouwmaterialen (zoals de biocomposietenbrug in dierentuin Emmen) en kunststoffen (bijvoorbeeld tapijt) mee worden gemaakt. Vaak zijn dit bijproducten van de voedselverwerkende industrie. Zo kan de zuivelindustrie door de biobased benadering producten met nieuwe eigenschappen op de markt brengen.

Álles wordt gebruikt
Hoe werkt de groene chemie? Biomassa (het verzamelwoord voor groene grondstof) wordt ontleed door bioraffinage (het verzamelwoord voor processen zoals fermentatie, vergisting, torrefactie, centrifugeren, filtratie, extractie en biokatalyse. Biomassa wordt bij lage temperaturen en onder lage druk in componenten ontleed, vaak in water. In de petrochemie zijn juist hoge druk en hoge temperaturen nodig voor het ontleden van stoffen). Het streven is om zoveel mogelijk delen en stoffen van de biomassa te gebruiken. Daarvoor is veel onderzoek nodig. Tegelijkertijd is de toepassing van groene grondstoffen de laatste jaren in een stroomversnelling gekomen. Wereldwijd worden bijna dagelijks nieuwe stoffen, nieuwe toepassingen en nieuwe productieprocessen gevonden. Noord-Nederland speelt daarbij op een paar gebieden een hoofdrol. De melkveehouderij en aardappelzetmeelverwerking bijvoorbeeld zijn toonaangevend. Dat aardappelzetmeel voor lijm en bouwmaterialen wordt gebruikt is nog wel bekend- maar dat de (300!) enzymen die na bioraffinage vrijkomen, vanwege hun eigenschappen als afzonderlijke grondstoffen worden toegepast in onder meer waterzuivering, garens, sorbetijs, ziekte-voorkomend veevoer en wellicht ook oog-medicatie is een recentere ontwikkeling. Voor dat laatste worden overigens bepaalde eiwitten uit het aardappelvruchtwater geïsoleerd.

Dit illustreert mooi de inzet van biobased: alle componenten van de groene grondstof worden optimaal gebruikt en reststromen wordt geminimaliseerd. In de biobased economy blijft het liefst geen afval meer over: álles is grondstof. Dat brengt ook de circulaire economie, waarin afval de grondstof is voor nieuwe producten, dichterbij.

De route door de waardepiramide
Kortom, in de biobased economy blijkt vrijwel de gehele groene grondstof bruikbaar. Het perspectief voor agrariërs is dus dat de maximale waarde uit de oogst of opbrengst kan worden gehaald. Dat is zichtbaar gemaakt in de waardepiramide (zie illustratie bovenaan deze blog). Daar wordt ook duidelijk dat een groene grondstof een hele route langs allerlei bedrijven en industrieën maakt voordat alle grondstofcomponenten gebruikt zijn. Die route begint bovenin de waardepiramide. Hier staan de producten die de hoogste (markt)waarde hebben, en waarvoor hele specifieke stoffen nodig zijn die vaak maar in één groene grondstof voorkomen. Dat levert ondermeer medicijnen en geur- en smaakstoffen op.

Voeding gaat altijd vóór
Daarna volgt voeding. Het uitgangspunt in Nederland voor het gebruik van biomassa anno 2014 is dat het voedselbelang op de eerste plaatst staat. Daarbij gaat het zowel om de beschikbare hoeveelheid voedsel als om voedselveiligheid. De verwachting is dat de landbouw dat goed aankan; alleen al in Europa is nog veel braakliggende landbouwgrond en inefficiënte landbouw. Dit vraagt wél om de gecombineerde inzet op efficiëntie en duurzaamheid. Daar ligt dan ook een grote kans voor de regio: in de praktijk gaat het overgrote deel van de Nederlandse biomassa nog naar energieopwekking. Terwijl verwaarding van bovenaf in de piramide veel meer oplevert.

Van pulp tot autodeur
Groene grondstoffen die nu nog niet gebruikt zijn in de waardepiramide, zoals loof, stengels, bijvangst uit de visserij, maar ook reststoffen als dierlijke mest, sloophout en supermarktafval is een bron van grondstoffen voor de chemie. Dat levert allerlei nieuwe soorten plastics en vezels. Zo bevat het pulp van afgekeurde tomaten een grondstof die verwerkt wordt in autodeuren. Wat na de route langs de chemie nog overblijft als afvalstof, wordt gebruikt als energiebron.

Alleen afval is energiebron
Energieopwekking is -idealiter- dus de laatste trede van de waardepiramide. Op deze manier wordt landbouwproductie speciaal voor energie overbodig. Sterker nog: het levert de wereldbevolking juist meer op om de agrarische voedselproductie efficiënter te maken en te verduurzamen. De verwachting is dat er dan voldoende biomassa over is voor energieopwekking, in aanvulling op andere energiebronnen. Daarmee wordt concurrentie met voedselgewassen achterhaald. Het vraagt wél om een heldere visie met standvastig beleid om daar aan vast te houden.

Cascadering beïnvloedt onze economische structuur
Het principe waarin groene grondstoffen langs de treden van de waardepiramide afdalen, heet cascadering. Er ontstaan allerlei routes voor de afzonderlijke grondstoffen. Die routes zijn productieketens, waarin bedrijven die eerder niets met elkaar te maken hadden nu gaan samenwerken. Omdat zij verschillend stoffen nodig hebben, concurreren ze niet. Dat klinkt sommigen utopisch in de oren, maar de praktijk laat zien dat het kan. Kennisinstellingen spelen een belangrijke rol in onderzoek naar de mogelijkheden van grondstoffen.

Agro en Chemie steeds dichter bij elkaar
Het mag duidelijk zijn, zo'n productiewijze beïnvloedt onze samenleving vergaand- in 2011 signaleerde de Wetenschappelijke en Technologische Commissie voor de biobased economy (WTC/BBE): "Na zo’n 100 jaar keren we terug van een fossiele naar een hernieuwbare biologische grondslag, dus naar de biobased economy en – vanwege de hiermee gepaard gaande ingrijpende veranderingen – naar de biobased society. Zonder overdrijving kan gesproken worden van een complexe systeeminnovatie".

Trend in opkomst: regionale chemie
Klinkt dat nog te vaag? Misschien maakt dit het concreter. De productiewijzen veranderen, en daarmee ook transportstromen en dus de infrastructuur, ook ondergronds. Met die ketens waarin groene grondstoffen in veel en complexe stromen en combinaties langs opeenvolgende bedrijven gaan om steeds verder te worden ontleed, ligt het voor de hand de afstanden kort te houden. Het is duidelijk dat de biobased economie veel meer dan tot nu toe het geval was, regionaal georganiseerd kan worden. De scheiding tussen industrie en landbouw zal vervagen. De verwachting is dat dat er kleine (chemische) fabrieken kunnen worden gebouwd bij boerderijen of dorpen, zoals nu met mestvergisting het geval is. En dan is het goed te weten dat de nieuwe chemische fabrieken er heel anders uit zullen zien dan de huidige petrochemische industrie. Doordat groene chemie met lage druk en temperaturen werkt, zijn de destillatietorens en buizenstelsels van de petrochemie niet nodig. Ook zijn de bedrijfsprocessen veel minder risicovol en kunnen kleine fabrieken al winstgevend produceren. Aldus de voorspellingen. Het begrip industrie krijgt zo een nieuwe lading. Ongetwijfeld valt er nog veel te leren over de meest optimale vorm van biobased produceren en organiseren.

Duurzaamheid door regionalisering
Minder transport, minder petrochemie: dat is een winst voor duurzaamheid. Regionalisering van biobased opent ook wegen voor nog efficiëntere agroverwerkingsprocessen. Zoals aardappels en groenten ter plekke spoelen (want de verwerking vindt ook heel dichtbij plaats), in plaats van in een fabriekshal elders, en zo het spoelwater direct weer kunnen gebruiken voor bevloeiing. Voilá- dat is een gesloten kringloop voor water.

Toekomst: biobased society
Wishful thinking of een reëel toekomstperspectief, zo’n biobased economy? Op dit moment neemt de ontwikkeling in de bioeconomie een hoge vlucht. Ook gemeenten en provincies maken werken van de mogelijkheden die dit voor hun eigen regio biedt. Op het gebied van wet- en regelgeving is er veel werk te verzetten, de bovenliggende visie is vaak nog weinig op maat. Ondernemers lopen geregeld tegen ‘oude’ grenzen aan. Hoe moet het bijvoorbeeld als een afvalstroom een bruikbare grondstof blijkt, terwijl de milieuvergunning de verwerking ervan niet toelaat? En last but not least, wat kunnen omwonenden verwachten als landbouw en chemie naar elkaar toe groeien?

Studiemiddagen Biobased voor overheden en publieke organisaties
Noordtij, KNN en Bioclear maken zich sterk voor een soepele landing van biobased in de samenleving. Zo organiseren we studiemiddagen voor overheden en publieke organisaties die hun kennis en vooral ook effectiviteit op het gebied van biobased willen vergroten. Met als rode draad de ontwikkeling van een eigen businesscase op maat van de eigen organisatie, en elke bijeenkomst een college van een vooraanstaand deskundige. Trainers zijn Noordtij en KNN, de gastsprekers komen uit bedrijven en kennisinstellingen. Een mooie kans dus om beleid en cases te ontwikkelen met coaching van mensen die de bioeconomie van binnenuit kennen. Deelnemers waarderen deze studiemiddagen met een 8,3. Op Biobased Society staat uitgebreide informatie.

Belangstelling om mee te doen? Neem contact met ons op, we vertellen er graag meer over.

Saskia
 

(Citaten uit: ‘Strategie voor een groen samenleving; biomaterialen, drijfveer voor de biobased economy’; Wetenschappelijke en Technologische Commissie voor de biobased economy; 2014)