De gemiddelde Nederlander denkt dat onze energievoorziening voor 39% duurzaam is, zo blijkt uit onderzoek van het ministerie van EZ. In werkelijkheid zitten we op 5,5%. Dat is een rapportcijfer uit 2014. Het percentage hernieuwbare energie voor 2015 is nog niet bekend, maar ik kan u verklappen dat het niet veel beter is. En over 2016 heb ik ook mijn twijfels. De eerste maanden waren niet erg goed.
LINK
Kunstmest voor de velden en brandstof voor landbouwvoertuigen zijn belangrijke kostenposten voor de landbouw. Kunstmest en dieselbrandstof zijn energie-intensieve producten en daarmee ook een belangrijke bron van CO2 emissies vanuit de landbouw. Technologie voor hernieuwbare energie zoals zonne- en wind energie wordt steeds goedkoper waardoor het rendabeler wordt deze technologie ook te gebruiken. Terug leveren van geproduceerde hernieuwbare elektriciteit aan het elektriciteitsnet is echter niet altijd voordelig. De hernieuwbare energie moet hier concurreren met gesubsidieerde fossiele elektriciteit opgewekt met kolen, gas en kerncentrales. Kleinschalige decentrale productie op het boerenbedrijf van zowel kunstmest als transportbrandstof met behulp van hernieuwbare energie levert de boer en zijn omgeving direct voordeel op:Inkoopkosten voor deze producten worden lagerVermindert de CO2-emissie van de landbouw aanzienlijk, de carbo-footprint wordt verminderdRendement op hernieuwbare energie technologie wordt hogerAmmoniak (NH3) is zowel grondstof voor kunstmest als brandstof voor motoren. Ammoniak kan diesel voor meer dan 90% vervangen in bestaande dieselmotoren. Daarmee is ammoniak een uitstekende vervanger voor diesel in het landbouw en wegverkeer. Ammoniak is ook grondstof voor waterstof (H2) in waterstofmotoren. De technologie om ammoniak te maken is gebaseerd op het Haber-Bosch proces uit het begin van de vorige eeuw. Deze technologie vraagt veel energie voor het creëren van de hoge druk en de hoge temperaturen. Daarom is het voordelig het Haber-Bosch proces in grote installaties uit te voeren.Nieuwe brandstofcel-technologie maakt het mogelijk het Haber-Bosch proces (elektro-katalytisch) op kleine schaal uit te voeren. Het Kiemkracht concept Greenfertilizer onderzoekt de mogelijkheden van deze technologie voor ammoniak productie en benutting op het eigen boerenbedrijf.Het onderzoek is uitgevoerd door TU-Delft en Hanzehogeschool. Het doel was een opgeschaald ammonia elektrolyse synthese proces te ontwikkelen waar een eerste schaal-sprong gemaakt zou worden.Het elektrochemisch ammonia synthese proces is gebaseerd op zuurstofgeleidende elektroden, (proces figuur3. zie onder). Het voordeel van deze zuurstofgeleidende electroden boven proton geleidende electroden is dat er met omgevingslucht gewerkt kan worden in plaats van met stoom. Stoom maakt technologische ontwikkeling van het proces gecompliceerder. Experimenteel en theoretisch onderzoek van TU-Delft laat zien dat met deze elektroden ammonia te produceren is. TU-Delft heeft met zuurstof geleidende electroden ammonia productiesnelheden behaald van 1,84x 10-10 mol s-1 cm-2 bij 650oC. Deze snelheden zijn een factor 100-1000 hoger dan tot nu toe gerapporteerd in literatuur (Kyriakou et al 2017). Simulatie-studies van TU-Delft laten zien dat het ammonia synthese proces met een factor 100-1000 versneld kan worden door het proces onder druk te brengen bij een temperatuur van 400-500C. Op basis van deze simulaties is een ontwerp gemaakt en uitgevoerd voor een “hoge-druk electrolyse reactor”. Technische complicaties met deze hoge druk elektrolyse reactor maakte het onmogelijk betrouwbare resultaten te verkrijgen. Met name gas lekkages bij hoge temperaturen maakten het onmogelijk ammonia massabalansen op te stellen. Bovendien was ammonia productie niet aan te tonen. Hiermee zijn de simulatie voorspellingen niet bevestigd en blijft het onduidelijk of de onderliggende hypothesen correct zijn. De Hanzehogeschool heeft onderzoek uitgevoerd naar het concentreren van ammonia voor toepassing als vloeibare kunstmest. Uitgangspunt hierbij waren de ammonia productieniveau van de experimentele opzet en de voorspelde gesimuleerde opzet. Met de juiste technologie is het mogelijk de ammonia te concentreren voor verdere verwerking als kunstmest. Echter dit proces is economisch rendabel bij een ammonia concentratie in de uitstroom van de elektrolyse reactor die een factor 1000 hoger is dan tot nu toe is gemeten. Het feit dat de TU-Delft er niet in is geslaagd een kleine schaalsprong (factor 10) te maken met de drukreactor betekent dat commerciële toepassing van dit proces voorlopig nog niet aan de orde is. Achteraf gezien was het wellicht beter geweest de keuze te maken voor de proton geleidende electroden die bij lagere temperaturen werkzaam zijn, hier is een schaalsprong van een factor 100 ten opzichte van de recent gerapporteerde ammonia synthese snelheden. Een recente review door Kyriakou et al 2017 geeft als aanbeveling onderzoek te verrichten naar verbeterde elektrodematerialen en geleidende elektrolyten in de reactorcellen. Uiteindelijk zal het elektrochemisch ammonia synthese proces er komen vanwege de vele voordelen die het beidt. Processen moeten met een factor 100-1000 verbeterd worden eer het proces economisch rendabel is. Op dit moment is het nog niet te voospellen wanneer dit moment er is.
DOCUMENT
Luchtbevochtiging is een specifiek onderdeel in de luchtbehandeling en kent een brede toepassing binnen de zorghuisvesting, met name in ziekenhuizen maar ook in de langdurige zorg. Echter, luchtbevochtiging zoals met de huidige technologie gerealiseerd is een energie-intensief proces. Deze opvallende constatering, en de wens voor duurzamere vormen van bevochtiging vormen de aanleiding om te onderzoeken wat de noodzaak van bevochtiging is en of er goede alternatieven zijn voor bevochtiging waarbij gebruik gemaakt kan worden van hernieuwbare energie in plaats van fossiele brandstoffen.
DOCUMENT
AanleidingCoatings zoals verven worden toegepast voor de bescherming van materialen tegen schade, corrosie, slijtage en weersinvloeden. De Europese Unie transitieambitie (van een lineaire naar een circulaire economie) vraagt ook om verdere verduurzaming en vergroening van de coatingsector. Meer dan 75% van de totale CO2-emissie van de verfsector is gerelateerd aan het gebruik van huidig gebruikte fossiele grondstoffen. Deze grondstoffen zijn verantwoordelijk voor de negatieve milieu-impact (LCA en CF-analyses) en gebrek aan circulariteit. Ook geldt dat verfgrondstoffen een bron van persistente microplastics zijn, waarvan de nadelige gevolgen steeds meer duidelijk worden. Binnen de verfsector valt daarom een significante milieuwinst te behalen door de vervanging van de huidige fossiele grondstoffen door toekomstbestendige varianten. De gewenste transitie wordt momenteel beperkt door het gelimiteerde aanbod van duurzame, hernieuwbare en milieu ontlastende grondstoffen.Doel van het projectDit MOOI-consortium heeft tot doel om versnelling te brengen in het beschikbaar maken van biodegradeerbare, biobased en circulaire verfcoatings opdat de CO2-uitstoot en de milieubelasting gereduceerd wordt met 25% respectievelijk 75% t.o.v. huidige acrylaat gedragen verfsystemen. Het punt op de horizon van dit consortium is: verven die volledig biodegradeerbaar zijn, en waarbij het aandeel microplastics met 100% is gereduceerd en 50% van de grondstoffen wordt geproduceerd uit circulaire of biogene bronnen. Dit ambitieniveau strekt veel verder dan lopend onderzoek binnen de verfindustrie dat zich vooral richt op de ontwikkeling van biobased coatings, maar niet noodzakelijk leidt tot een positieve invloed op de milieu-impact en de microplastic problematiek.Dit consortium wil de komende vier jaren gebruiken om kennis en inzichten te ontwikkelen waarmee op kg schaal twee verschillende biodegradeerbare coatings beschikbaar worden gemaakt als Basis Wit (BW) en Basis Transparant (BTr) variant (proof-of-concept schaal). Het publiek-private consortium achter dit project dekt de hele waarde- en kennisketen; van plantaardige reststomen, via de fermentatieve productie van vetzuren, polyhydroxyalkanoaten (PHA’s) en pigmenten/kleuren, groene additieven en binders, tot het maken van high-end verven op basis daarvan.ResultaatDe projectresultaten bestaan uit duurzame grondstoffen (kg schaal) die samen één geheel vormen in “groene” verfcoatings. De technische en economische opschaalbaarheid van de projectresultaten worden tevens onderbouwd.
Actuele vraagstukken zoals klimaatverandering, plastic soep en toekomstige schaarste van fossiele grondstoffen zijn hedendaagse onderwerpen die ook zijn invloed beginnen te hebben op consumentengedrag. Verpakkingen zijn de laatste decennia een belangrijk onderwerp in de maatschappelijke bewustwording omtrent duurzaamheid, hernieuwbare grondstoffen en circulair gebruik. Papier en kunststof zijn de meest gebruikte verpakkingsmaterialen. De MKB partners in BioKLEUR merken ook een toenemende vraag naar biobased materialen en zien kansen om nieuwe markten te creëren voor hun producten, vooral als er een mogelijkheid is de materialen 100% biobased te maken. Het probleem dat de MKB-partners belemmert om de 100 % biobased materialen te produceren is dat op de markt biobased kleurstoffen zeer beperkt beschikbaar zijn en indien beschikbaar voldoen ze niet aan de kwaliteitscriteria gesteld voor toepassingen in papier en kunststof. Daarom zijn de synthetische kleurstoffen momenteel de enige oplossing. Omdat synthetische kleuren zo stabiel zijn, zijn ze niet afbreekbaar in het milieu. De stoffen zijn ook vaak toxisch en samen met de stabiliteit ontstaat er een cumulatief effect. Dit zelfde probleem gaat ontstaan wanneer deze synthetische kleurstoffen in biologisch afbreekbaar verpakkingsmateriaal worden gebruikt en in het milieu terecht komen. Natuurlijke kleurstoffen zijn een mogelijke oplossing. Het project wordt uitgevoerd door Avans Hogeschool in samenwerking met Stenden hogeschool, NRK -Branchevereniging , Waterschap Brabanse Delta en 11 MKB partners in biobased producten, innovatie en design. Het project zal leiden tot verdieping in en gebruiksklaar maken van kennis over natuurlijke kleuren en de toepassingsmogelijkheden in papier en kunststof en sterk bijdragen aan het doel van de deelnemende MKB-partners en de behoefte van de maatschappij om tot de 100 % biobased en milieuvriendelijke producten te komen.
Dit KIEM-VANG project gaat een bijdrage leveren aan het verwerken en beter verwaarden van heterogene biotische afvalstromen zoals restaurantafval. Voor een dergelijke afvalstroom is verwaarden van individuele componenten problematisch en de stroom wordt daarom doorgaans door vergisting omgezet in biogas. Een vloeibare energiedrager als methanol zou hanteerbaarder en attractiever zijn, bijvoorbeeld voor opslag. Bovendien is methanol één van de belangrijkste platformchemicaliën voor de chemische industrie. Methanol wordt nu gemaakt uit aardgas in een duur en complex proces. Dit project beoogt de haalbaarheid van een alternatieve route van biogas naar methanol te onderzoeken: omzetting van biogas naar methanol in een biologische route. De biologische productie van methanol uit biogas draagt bij aan het verminderen van het gebruik van fossiele bronnen en broeikasgasemissies, creëert een nieuwe kringloop van biotisch afval naar hernieuwbare chemische synthese en is potentieel decentraal en kleinschalig toe te passen. Kleinschaligheid impliceert decentrale productie en opslag, vergemakkelijkt de logistiek, vermindert benodigde investeringen en verhoogt tevens de zichtbaarheid voor en daarmee de acceptatie door het grote publiek. Het onderzoek richt zich met literatuurstudie, virtueel prototyping en laboratoriumtesten op de technologische (biologische en/of chemische) parameters die de efficiënte productie van methanol uit biogas bepalen, met aandacht voor katalysatoren, (kunstmatige) enzymen en microbiële omzetting, resulterend in het conceptontwerp van een grote installatie. Daarnaast wordt de economische haalbaarheid en duurzaamheid van biologische methanolproductie onderzocht en vergeleken met bestaande alternatieven in een adaptief rekenmodel met het oog op duurzame inpassing in (kleinschalige) biogasketens. De samenwerkende MKB’s Enki Energie en Physixfactor zien kansen met dit idee hun marktpositie in kleinschalige duurzame energie (Enki) en het doorrekenen van innovatieve installaties (Physixfactor) uit te breiden. Samen met de kennisinstelling Hanze University of Applied Sciences Groningen is een goede aanzet te geven tot een groter vervolgproject met een groter kennisnetwerk van belang en belangstelling hebbende bedrijven en kennisinstellingen.
