Biopulping
Agenda

Biopulping

 

Projecttitel: Biopulping
Projectnummer: TEBE117013
Penvoerder: BioClear

 

Doel
Doel van dit project is om biopulping van het wetenschappelijke domein naar het toegepaste domein te brengen via de ontwikkeling van een on-site proces om grassen (natuur- en bermgras, EVZ maaisel, gras van waterkeringen) voor te behandelen voor toepassing in de bioenergie. Ook wordt in dit project alvast de toepasbaarheid van biopulping gescreend met als doel om hoogwaardige vezels te produceren uit een scala aan rietachtige en houtachtige lignocellulose biomassa reststromen (gras, riet, lisdodde, wilg/els, Miscanthus, stro, brandnetel, biobased vezel afkomstig uit andere processen).

Het op papier ontwikkelde technologie concept bestaat uit 3 stappen. Als eerste stap vindt er productie van ‘axenisch’ schimmelbroed plaats onder gecontroleerde omstandigheden vanuit een goed geconserveerde moeder cultuur. Dit is bestaande techniek en hiervoor bestaan marktpartijen die dit broed kunnen leveren. Als tweede stap wordt er on-site uit dit steriele broed, onder selectieve condities een vloeibaar inoculum geproduceerd. Doel in dit project is om deze stap te ontwikkelen zodat tegen lage kosten een grote hoeveelheid entmateriaal geproduceerd kan worden. Als derde stap wordt on-site ingekuilde biomassa geinoculeerd met dit entmateriaal en onder selectieve condities een aantal weken voorbehandeld. Resultaat is een selectief ontsloten lignocellulose vezel. De benodigde technieken zijn proven technology in de paddenstoelensector maar te kostbaar voor toepassing in de bioenergie en biobased toepassingen. Uitdaging in dit project is om een manier te ontwikkelen die de techniek technisch robuust en economisch veroorloofbaar maakt.

Activiteiten
In dit project worden de stappen uit dit technologieconcept via toegepast onderzoek op labschaal onderzocht en geoptimaliseerd (TRL 3-4). Daarna zal het concept op kleine schaal (200kg-5ton) worden gedemonstreerd in zowel een onderzoeks- als een praktijkomgeving (TRL 5). Er is in het project na 1 jaar een ‘go-no go’ moment ingebouwd om het project voortijdig te kunnen stoppen mochten er fundamentele techno-economische bottlenecks uit het onderzoek naar voren komen. De zes individuele werkpakketten in dit project zijn. 1) Selectie van de optimale stam C. Subvermispora uit 30 kandidaten, 2) Bepaling van optimale en selectieve groeicondities in vast substraat en vloeibaar medium, 3) Screening van pretreatment van een scala aan lignocellulose biomassa reststromen, 4)  Onderzoek naar de pretreatment van ingekuild gras voor vergisting, 5) Opschalingsexperimenten, 6) Ontwikkelen van een techno-economisch haalbaar procesconcept.

Bioclear Earth en de WUR-PR voeren het grootste gedeelte van het project uit. Dit onderzoek wordt ondersteund door de paddenstoelensector (CNC Grondstoffen), brancheverenigingen (BVOR, KCPK, STOWA) en ketenpartijen (Attero, Staatsbosbeheer, Rijkswaterstaat, Waterschap Aa en Maas, Wetterskip Fryslan, Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier).

Het project heeft gezien het brede consortium naast het bieden van een ontwikkelplatform ook een belangrijke netwerkfunctie. Juist door een groot aantal eindgebruikers actief in de ontwikkelfase te betrekken kan het project zich richten op de cruciale techno-economische haalbaarheidsvragen afkomstig uit de praktijk. Door aan door eindgebruikers gestelde randvoorwaarden te voldoen wordt zowel de marktintroductie van de technologie als de doorwerking van kennis naar de praktijk versneld.

Resultaat
Resultaat van het project is een geoptimaliseerd pretreatment proces en een blauwdruk van een op grote schaal techno-economisch haalbaar procesconcept dat getoetst is op:

  • technische werking via het leveren van een optimale schimmelcultuur en selectieve groeicondities
  • technische werking via het leveren van inzicht in de meerwaarde van de pre-treatment op verschillende biomassastromen (specifiek grasachtgigen in biovergisting en rietachtigen in biobased toepassingen).
  • technische haalbaarheid via de ontwikkeling en eerste opschaling van een proces dat selectief is onder niet steriele condities.
  • economische haalbaarheid en inpassing via het leveren van bewijs dat het proces kosteneffectief opschaalbaar is in combinatie met de definitie van haalbare praktijkcases.

Indien succesvol zal een vervolgproject focussen op demonstratie van de technologie  op grote schaal in de praktijk (TRL 6-7). Ook kunnen vervolgontwikkelingen zich richten op het ontwikkelen van nieuwe waardeketens richting hoogwaardigere toepassing. Vanaf 2022 zou de techniek commercieel uitgerold kan worden met als eerste doel om de energiehuishouding in Nederland en Europa verder te verduurzamen en nieuwe biobased waardeketens te helpen vormen.