Poster en begeleidende audio uit de guided tour van het Open Atelier van CoE Groen op 7 december 2023 over het project Duurzame eiwitten: Eendje meer! In het project wordt een duurzame teeltmethode ontwikkeld voor de productie van food grade biomassa op industriële schaal van een bestaande vertical farm, inclusief inzicht in de businesscase en de milieu impact. Ook wordt gezocht naar de optimale bewerkingsmethode van de geproduceerde eiwitrijke biomassa door procestechnologisch onderzoek zoals drogen, extrusie en fermentatie. Tot slot wordt inzicht verworven in de nutritionele en functionele eigenschappen van het eiwit ingrediënt. Voedselveiligheid en sensorisch onderzoek zijn onderdeel van deze productontwikkeling.
MULTIFILE
Dit rapport is onderdeel van het project 'Bokashi: naar een betere onderbouwing en documentatie voor de praktijk' en het resultaat van het onderzoek dat is uitgevoerd binnen Werkpakket 3: 'Economische Waarde'. In dit werkpakket zijn de duurzaamheidsaspecten (economisch, sociaal en ecologisch) van organische stromen en het verwerken tot bodemverbeteraars nader gekwantificeerd, waarbij wij ons richtten op bokashi (gefermenteerde organische reststromen) en compost. Om het onderzoek zoveel mogelijk aan te laten sluiten bij de praktijk is ervoor gekozen om een kosten-baten analyse uit te voeren aan de hand van een concrete casus met een concrete vraag: het regionaal recyclen van organische stromen van de Reinigingsdienst (RD) Maasland. RD Maasland heeft als ambitie om in de komende jaren de organische stromen op regionaal niveau te recyclen en daarmee bij te dragen aan vitalisering van de bodem door het verhogen van het gehalte organische stof. Daarvoor kan de dienst zich richten op het toepassen van compost of bokashi. In het onderzoek hebben we daarom de toepassingsmogelijkheden van compost en bokashi naast elkaar gezet. Het rapport begint met een algemene beschouwing van praktijkervaringen met bokashi als potentieel alternatief voor compostering. Vervolgens wordt aan de hand van de casus RD Maasland ingegaan op de huidige organische stromen en de bewerking daarvan in een deelgebied van RD Maasland en worden de kosten en baten doorgerekend van de huidige ketens ten opzichte van alternatieve ketens met regionale bewerking. Daarbij richten wij ons op bermmaaisel/ bladeren en de productie van compost en bokashi voor de verbetering van de bodemvitaliteit. Ter inspiratie volgt een beschrijving van regionale bewerking van stromen door een samenwerking van gemeentes en agrariërs in Friesland. Daarna volgt een concluderende paragraaf, waarin een mogelijk pad wordt geschetst voor de ontwikkeling van circulair terreinbeheer in het werkgebied van de reinigingsdienst Maasland gebaseerd op economische en andere duurzaamheidsaspecten. Het rapport sluit af met een reflectie op de opschalings- en toepassingsmogelijkheden elders in Nederland.
MULTIFILE
De overgang van traditionele textiel naar biotextiel kan omschreven worden als een paradigmaverandering, in grote lijnen parallel aan de komst van biotechnologie. Dit wordt vaak geassocieerd met begrippen als creatieve destructie, waarbij nieuwe innovatieve industrieën de bestaande achterhaald doen raken. Maar biopolymeren zijn er altijd al geweest. Wat opvalt, is hier niet het radicale van de verandering, maar de mogelijkheid om nieuwe technologieën en materialen toe te passen en te reageren op vragen van de markt en mondiale omstandigheden. In dit rapport wordt een overzicht gegeven van het gebruik van de meest voorkomende biopolymeren in geotextieltoepassingen, dus toepassingen in bijvoorbeeld de weg- en waterbouw of in de agro-industrie. Biopolymeren worden als volgt gedefinieerd: ‘polymeren die worden geproduceerd uit natuurlijke hernieuwbare grondstoffen’. Dit zijn bijvoorbeeld: • Duurzame beschikbare (delen van) planten en dieren (ook aquatische biomassa). • Primaire residuen (bermgras, houtafval, ...). • Secundaire residuen (bietenpulp, bierborstel, ...). • Tertiaire residuen (dierlijk vet, GFT, ...). Biobased houdt in dat een polymeer uit natuurlijke, dierlijke of hernieuwbare grondstof bestaat. Dit geeft een grotere onafhankelijkheid van de klassieke grondstofproducenten, zoals de aardolie- en gasproducenten. Echter moet bedacht worden dat er weer een afhankelijkheid van andere grondstofproducenten kan ontstaan. Natuurlijke grondstoffen zijn de meest bekende. Er is bijvoorbeeld cellulose uit katoen, vlas van de vlasplant of brandnetelvezel van de brandnetel. Onder dierlijke grondstoffen verstaan we onder andere chitosan uit schaaldieren. Een hernieuwbare grondstof is bijvoorbeeld zetmeel/suiker voor PLA (polymelkzuur. Deze biopolymeren worden besproken om duidelijk te maken welke soorten wel of niet geschikt zijn voor verschillende toepassingen in geotextiel. Een verder onderscheid wordt wel gemaakt op basis hun ‘end of life’: biodegradeerbaar en composteerbaar. Een materiaal is biodegradeerbaar wanneer de afbraak het gevolg is van de actie van micro-organismen (zwammen, bacteriën), waardoor het materiaal uiteindelijk wordt omgezet in water, biomassa, CO2 en/of methaan, ongeacht de tijd die hiervoor nodig is. Composteerbaar wil zeggen dat stoffen worden afgebroken bij het composteren met een snelheid die vergelijkbaar is met die van andere bekende composteerbare materialen (bijvoorbeeld groenafval). Met andere woorden: een materiaal is composteerbaar wanneer het afbraakproces compatibel is met de omgevingsomstandigheden van een huishoudelijke of industriële composteerinstallatie, zoals temperatuur, vochtigheid en tijd. Hierbij dient te worden opgemerkt dat composteerbare materialen biodegradeerbaar zijn, maar niet alle biodegradeerbare materialen zijn composteerbaar. In de geotextiel bestaan twee grote verschillen in toepassingen. De permanente of houdbare toepassingen en de degradeerbare toepassingen. Oeverbescherming is een goed voorbeeld van een degradeerbaar product. Een nieuwe oever bestaat voor een groot deel uit los zand. Om ervoor te zorgen dat de oever door bijvoorbeeld erosie niet verdwijnt, worden er kokosmatten gebruikt voor versteviging. Op deze kokosmatten vormt zich op den duur een nieuw ecosysteem. De kokosmatten zullen dan na een aantal jaren composteren zonder vervuilende grondstoffen in de aarde achter te laten. Maar in bijvoorbeeld wegen of bij viaducten, wordt versteviging toegepast met als doel langdurig functiebehoud van het polymeer. In dit rapport is een tabel opgenomen met daarin de behandelde biopolymeren met de belangrijkste eigenschappen. Zo kan bijvoorbeeld een geotextiel producent de meest optimale keuze maken voor de grondstoffen voor haar producten. Ook is een figuur opgenomen, waarin een verzameling aan geotoepassingen en biopolymeren (met degradeerbaar/biobased labels) in een overzicht is gezet. Biopolymeren kunnen,
MULTIFILE
Het doel van dit kennisontwikkelingsproject is het ontwikkelen en uitwisselen van nieuwe kennis omtrent anaerobe fermentatie als kosteneffectieve methode voor het verkrijgen van nieuwe groene bouwstenen voor gefunctionaliseerde polymeren op basis van suikers uit biomassastromen. De kennisontwikkeling en kennisuitwisseling binnen dit EFRO 2019 kennisontwikkelingsproject is ingestoken vanuit een unieke samenwerking tussen experts in de groene chemie van de meest gerenommeerde kennisinstellingen op dit gebied, waardoor het mogelijk wordt om technologie voor anaerobe fermentatie en chemische synthese van groene bouwstenen naar een hoger niveau te brengen. Door het gezamenlijk ontwikkelen en uitwisselen van nieuwe industrieel toepasbare kennis (TRL 3-4) worden mogelijkheden onderzocht voor het ontsluiten en ontwikkelen van innovatieve syntheseroutes naar nieuwe gefunctionaliseerde chemicaliën en polymeren die kunnen concurreren met fossiele polymeren in bestaande toepassingen wat betreft eigenschappen en kostprijs of over nieuwe eigenschappen beschikken die interessant zijn voor toepassing in hoogwaardige marktsegmenten.
“Authentieke Vanille uit de kas” richt zich op het ontwikkelen van producten en praktische richtlijnen voor glastelers voor een hogere opbrengst van in de kas geteelde Vanillepeulen uit gezonde planten met meer Vanille en een authentieke geur en smaak. Het hiervoor benodigde onderzoek staat onder leiding van het lectoraat Biodiversiteit en Generade, het Center of Expertise Genomics van Hogeschool Leiden. In het project participeren kennisinstellingen, MKB-bedrijven uit de tuinbouw en bedrijven met expertise in chemie, bodemverbetering en genomics. Het project bestaat uit vier deelonderzoeken: 1. Het bestuivingsonderzoek richt zich op ontwikkeling van een instrument voor optimale overdracht van pollen in Vanillebloemen. 2. Een inventarisatie van het microbioom in Vanilleplanten en -peulen in het wild uit het regenwoud in Costa Rica, plantages op Reunion en Nederlandse kassen zal meer inzicht geven in de correlatie tussen de samenstelling van deze microben en het Vanillegehalte van de peulen en hun lokale geur en smaak. De inventarisatie zal gedaan worden met Next Generation DNA metabarcoding van markers ontwikkeld voor schimmels en bacterieen. 3. Daarnaast richt het onderzoek zich op de fermentatie van de Vanillepeul. Er zal worden onderzocht welke combinatie van microben leidt tot productie van een zo hoog mogelijk gehalte aan precursors van Vanille in groene peulen en een authentieke geur en smaak. Dit wordt gedaan met een combinatie van experimenteel teeltonderzoek en chemische analyses. 4. Momenteel wordt aantasting door schimmels en virussen in de kas met de hand verwijderd. Deze behandeling is kostbaar maar voor biologische teelt de enige optie. Een vierde pijler van het onderzoek zal daarom gericht zijn op de verbetering van het substraat. Met behulp van experimenteel onderzoek zal worden nagegaan welke mix aan microben in het substraat nodig is voor bescherming tegen aantasting door kwaadaardige schimmels.
Ons voorstel ‘Biobased Sustainable Aviation Fuel’, richt zich op het ontwikkelen van een nieuwe productieroute voor sustainable aviation fuels (SAFs). Hiermee wordt invulling gegeven aan de behoefte van de luchtvaartindustrie om alternatieve productieroutes voor SAF te ontwikkelen. Deze behoefte komt voort uit het verplicht bijmengen van SAF in conventionele kerosine. Ook hebben bestaande routes voor SAFs te maken met oplopende tekorten in grondstoffen. De productieroute in dit project maakt gebruik van vetzuren, waarmee een veelheid van afvalstromen kan worden verwerkt naar brandstoffen. De vetzuren uit dit project worden geproduceerd door ChainCraft uit organische reststromen via fermentatie. ChainCraft is begonnen als startup vanuit Wageningen Universiteit en heeft bewezen per jaar ongeveer 2000 ton vetzuren te kunnen produceren. Met een chemische reactie worden deze vetzuren omgezet naar ketonen. Dit wordt ketonisatie genoemd. Deze ketonen kunnen opgewerkt worden naar SAF, maar kunnen ook andere chemische toepassingen hebben, zoals het vervangen van palmolie. Het keton dat ontstaat is dus een tussenproduct waarmee verschillende markten bedient kunnen worden. Dit is van belang voor ChainCraft dat nieuwe markten voor haar vetzuren wil ontsluiten. De belangrijkste te ontwikkelen stap in deze productieroute is de verbetering en optimalisatie van de ketonisatiereactie. Dit wordt gedaan door de Hogeschool Rotterdam bij het CoE HRTech, binnen het cluster Verduurzaming Industrie en de opleiding Chemische Technologie. Bij de ketonisatiereactie ontstaat calciumhydroxide als bijproduct. Door dit terug te voeren naar het fermentatieproces kunnen de integrale proceskosten verlaagd worden en de milieu impact gereduceerd. Deze verbeterde fermentatie wordt door ChainCraft geanalyseerd. De te verwachten milieubesparing is 67% minder broeikasgasemissies ten opzichte van petrochemische kerosine. De te verwachten productiekosten zijn vergelijkbaar met gangbare SAFs. Naast ChainCraft en de Hogeschool Rotterdam wordt het voorstel gesteund door SkyNRG. SkyNRG is sinds 2010 de wereldwijde leider op het gebied van SAFs.
