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.
PowerPointpresentatie gebruikt op de 2e Kennisdeeldag ’Voedselbossen Zuidoost-Nederland’ in Maastricht op 11 december 2019.
MULTIFILE
Groen Gas Hub Salland is een experimenteel en innovatief project. De beleidscontext van dit project laat zich kenmerken door een dynamiek van publieke belangen. Op de eerste plaats is er de liberalisering van de energiesector, die tot gevolg had dat de overheid op afstand van de sector is komen te staan. Daarnaast is er de wens in de samenleving om een duurzame energievoorziening te realiseren. Om aan deze wens tegemoet te komen, is het goed denkbaar dat de overheid haar verantwoordelijkheid neemt door in samenwerking met particulieren innovatieve duurzaamheidsprojecten te starten. Deze beleidscontext roept de vraag op (i) of en (ii) zo ja hoe een Groen Gas Hub in Salland georganiseerd kan worden. In dit rapport staan kritische succesfactoren waarmee bij de organisatie van het initiatief rekening kan worden gehouden. Daarnaast wordt een model gepresenteerd waardoor het mogelijk is om op een systematische en gefaseerde wijze een afweging te maken tussen verschillende organisatorische constructies. Deze afweging is terug te brengen tot een keuze op twee dimensies, namelijk: (i) het type belang en (ii) de schaal van het project. De keuzemogelijkheden op de twee dimensies leiden tot vier organisatievormen. Bij elke vorm hoort een andere verdeling van taken, bevoegdheden en verantwoordelijkheden tussen de verschillende partijen. Van deze organisatievormen is “de op een publiek belang gerichte provinciaal/regionaal georiënteerde organisatie” vooralsnog te prefereren.
MULTIFILE
Meer dan de helft van de boerenbedrijven moet stoppen of krimpen vanwege de stikstofaanpak. Veel boeren willen toch al stoppen, omdat ze geen opvolger kunnen vinden én omdat het verdienmodel al jaren onder druk staat. Tot 2030 komen er in de Regio Foodvalley meer dan 1,6 miljoen vierkante meter aan stallen en schuren leeg te staan. We spreken dan van Vrijkomende Agrarische Bebouwing (VAB). Regio Foodvalley bestaat uit acht gemeenten, namelijk Barneveld, Ede, Nijkerk, Rhenen, Renswoude, Scherpenzeel, Veenendaal en Wageningen. Betonfabrikanten zoeken naar alternatieve grondstofstromen voor zand en grind door stijgende grondstofprijzen en ontregelde toeleveringsketens. VAB bestaat voor 56% uit beton en 28% uit metselwerk. De stromen worden op dit moment laagwaardig hergebruikt als funderingsmateriaal onder wegen. Bij demontage van VAB (het separaat breken van beton- en metselpuin) kunnen de stromen worden hergebruikt door betonfabrikanten voor hoogwaardige betonproducten, waardoor de cirkel wordt gesloten. Dit project heeft tot doel om de keten in Foodvalley in beeld te brengen qua hoeveelheden VAB en wie per ketenschakel partijen zijn en welke partners gezamenlijk een circulaire betonketen uit VAB willen vormen. Het projectresultaat is de aanzet tot een circulaire betonketen in Foodvalley met een goede businesscase en passende governance. Het consortium bestaat uit de Christelijke Hogeschool Ede (CHE), Bosch Beton en Living Lab Regio Foodvalley Circulair en betreft een nieuw netwerk. Partijen uit de triple helix werken in Regio Foodvalley, onder de naam Living Lab Regio Foodvalley Circulair, aan een toekomstbestendige en volhoudbare economie waarin circulair de gewoonte is. Betonfabrikant Bosch Beton heeft behoefte aan een continue stroom van beton uit VAB, een winstgevend verdienmodel en zekerheid dat alle ketenpartijen meewerken aan de circulaire betonketen uit VAB, voordat zij hierin gaat investeren. In dit project worden deze randvoorwaarden onderzocht.
Het platteland is in transitie om de balans tussen economie, ecologie en de sociale omgeving opnieuw vorm te geven. Binnen de grote diversiteit aan actoren en belangen op het platteland heeft de boerderij, het boerenbedrijf dat een agrarische onderneming werd, een sleutelpositie om veranderingen concreet te maken. De boerderij heeft perspectief nodig voor een bedrijfsstrategie die economisch verantwoord en van waarde is voor de sociale en ecologische omgeving. De focus ligt sterk op de negatieve effecten van het boerenbedrijf, dit project onderzoekt de huidige en potentiële positieve effecten. We verdiepen de kennis over het boerenbedrijf vanuit beroepsidentiteit, regionale identiteit en de communicatie over het boerenbedrijf. Het instrument BoerenDonut meet objectief de effecten op de omgeving en maakt zo eenduidig communiceren over de waarde mogelijk. Dit instrument wordt doorontwikkeld en vertaald naar de hippische sector, daarbij onderzoeken we hoe de inzet van het instrument kan met behoud van onafhankelijkheid. De opgedane kennis wordt verbonden aan innovatieve initiatieven om het boerenbedrijf te verbinden met de sociale en ecologische omgeving. De ontwikkelde kennis en instrumenten dragen bij aan het handelingsperspectief van boerenbedrijven doordat het kansen vanuit sociale en ecologische omgeving voor het boerenbedrijf beter inzichtelijk maakt. Om herkende kansen economische verantwoord te kunnen realiseren is het samenspel van alle actoren op het platteland nodig. In dit project werken Aeres Hogeschool, Van Hall Larenstein, HAS Green Academy en Christelijke Hogeschool Ede samen met een aanvulling vanuit Amsterdamse Hogeschool voor de Kunsten voor het perspectief van cultuurhistorie en levend erfgoed. Met een dynamische groep praktijkpartners wordt kennis ontwikkeld en vertaald naar relevante doelgroepen. De Double Diamond methode vanuit Design Thinking borgt tijdens het project de concretisering van activiteiten om op basis van opgedane kennis en inzichten instrumenten te ontwerpen voor praktijk en onderwijs.
Boerenbedrijven met een (regionale) meerwaardestrategie missen een manier om hun meerwaarde in duurzaamheid voor de consument en burger concreet zichtbaar te maken. Keurmerken als PlanetProof passen onvoldoende omdat die gericht zijn op productniveau en niet het integrale bedrijfsniveau. Het Donut-economie model van Kate Raworth (2017) biedt een kans om dit wel mogelijk te maken. Daarmee kunnen duurzaamheidsprestaties van het bedrijf communiceerbaar worden naar burgers en consumenten. Het model heeft de eerste praktijktests doorstaan, het biedt potentie voor bedrijven die in korte ketens leveren aan consumenten en voor bedrijven waar burgers betrokken zijn bij de bedrijfsontwikkeling. Het model brengt op integrale wijze de sociale, circulaire, regeneratieve en maatschappelijke in beeld met relevante criteria en KPI's. Het model maakt het mogelijk de duurzaamheid van de bedrijfsontwikkeling in alle complexiteit te communiceren naar betrokken stakeholders inclusief ontwikkeling vanuit verleden naar toekomst. De bruikbaarheid van het model is in pilotstudie aangetoond, de verdere ontwikkelvragen worden in dit project uitgewerkt. Daarin werken we de thema’s en meetlatten concreet uit en testen we het model in een praktijkcasus. Bij het bepalen van thema’s en meetlatten leggen we verbinding met TKI project Regeneratieve landbouw. Het consortium werkt tevens aan de digitale inbedding van het model. Met een cirkel van betrokken bedrijven worden de ervaringen gedeeld zodat inbedding in de bredere praktijk geborgd is. Dit project is verbonden aan het lectoraat Omgevingsinclusief Ondernemen.
