Bioraffinage & Cascadering
In analogie met de verwerking van ruwe aardolie in olieraffinaderijen kan ook biomassa geraffineerd worden tot waardevolle producten: dit wordt bioraffinage genoemd. Bioraffinage heeft een sleutelrol binnen de biobased economy. Bioraffinage kan leiden tot duurzame coproductie (cascade) van voedsel, veevoer, energie, brandstof en chemicaliën op een economisch gezonde basis met een minimale afvalproductie.
Bioraffinage is eigenlijk een verzamelnaam voor een aantal sleuteltechnologieën:
- biochemische of biotechnologische synthese: fermentatie of vergisting met gebruik van enzymen, gisten, schimmels, bacteriën en algenproductie
- thermochemische synthese: vergassen, hydrothermal upgrading, torrefactie en pyrolyse
- scheidingstechnologie: extractie, persen, filtratie, centrifugeren, pervaporatie, etc.
In analogie met de aardolieraffinage heeft ook bioraffinage tot doel de grondstof, in dit geval biomassa, uiteen te rafelen en de verschillende fracties verder te bewerken tot materialen, chemicaliën, transportbrandstoffen en energie zodat de biomassa volledig benut kan worden. Een groot verschil tussen bioraffinage en aardolieraffinage is dat men al meer dan 50 jaar ervaring heeft met aardolieraffinage, terwijl veel nieuwe bioraffinageconcepten nog in ontwikkeling zijn of nog ontwikkeld moeten worden.
Bioraffinage is een zeer brede term, maar volgens de definitie van het International Energy Agency is bioraffinage de duurzame verwerking van biomassa in een spectrum van vermarktbare producten en energie. Hierbij wordt gestreefd naar een zo efficiënt mogelijk gebruik van de biomassa: alle componenten worden optimaal gebruikt en het ontstaan van reststromen wordt geminimaliseerd. In een ideale situatie wordt door een volledige benutting van de biomassa
geen extra beslag gelegd op landbouwgronden. Ook later in de verschillende waardeketens
kunnen reststromen van biomassa onderling worden uitgewisseld voor een optimale benutting
en kan de competitie tussen voedsel, veevoer en brandstoffen worden voorkomen.
Cascadering
De onderstaande piramide geeft aan dat de toegevoegde waarde van biomassa wordt bepaald door de toepassing. Bij een goede marktwerking vertaalt deze toegevoegde waarde zich ook in een hogere waarde die aan de biomassa wordt toegekend. Na de raffinage krijgen de verschillende componenten een eigen toepassing en dus een eigen economische waarde. Hierdoor kan biomassa een hogere economische waarde krijgen dan zonder deze scheiding in componenten.
Bioraffinage gericht op optimale waardebenutting, houdt in dat eerst de stoffen of materialen worden geïsoleerd die ingezet kunnen worden in hoogwaardige producten met een hogere economische waarde. De restproducten kunnen dan worden gebruikt voor toepassing in producten met een (waarschijnlijk) geringere waarde, zoals veevoer of de productie van tweede generatie biobrandstoffen, voor wegverkeer maar ook voor scheepvaart en luchtvaart. De reststromen die overblijven, kunnen worden omgezet in energie, met name elektriciteit. De optelsom van de zo hoog mogelijke economische waarden van alle diverse componenten van biomassa, kan het biomassaproduct in zijn totaliteit meer opleveren voor de producen dan wanneer het hele product alleen wordt gebruikt voor de productie van elektriciteit of warmte.
